Радиальная сетка

Краткая характеристика: Создание свободной сетки в цилиндрических координатах с точным расположением узлов, исходя из заданных радиусов, углов и смещений, с последующим формированием геометрии на основе сетки (radialmesh).

Используемая команда:

create radialmesh \
    numZ <val> [span <val>] \
         Zblock 1 [<offset val>] \
                  {interval | bias | fraction | first size} <val> \
                  [{interval | bias | fraction | last size} <val>] \
         Zblock 2 [<offset val>] \
                  {interval | bias | fraction | first size} <val> \
                  [{interval | bias | fraction | last size} <val>] \
         ... numZ \

    numR <val> {trisection | initial radius<val>} \
         Rblock 1 <offset radius val> \
                  {interval | bias | fraction | first size} <val> \
                  [{interval | bias | fraction | last size} <val>] \
         Rblock 2 <offset radius val> \
                  {interval | bias | fraction | first size} <val> \
                  [{interval | bias | fraction | last size} <val>] \
         ... numR \

    numA <val> [full360] [span <val>] \
         Ablock 1 [<offset angle val>] \
                  {interval | bias | fraction | first angle} <val> \
                  [{interval | bias | fraction | last angle} <val>] \
         Ablock 2 [<offset angle val>] \
                  {interval | bias | fraction | first angle} <val> \
                  [{interval | bias | fraction | last angle} <val>] \
         ... numA

Пояснения: Целью применения приведенной выше команды является создание сетки в виде цилиндра. В отличие от других команд генерации сеток, которые располагают узлы с использованием алгоритмов сглаживания для оптимизации качества элементов, в этой команде координаты узлов рассчитываются на основании вводимых радиусов, углов и смещений. Кроме этого, команда radialmesh не строит сетку на существующей геометрии. Она вначале создает сетку, а затем формирует геометрию на основе сетки, которая этой сетке соответствует.

Описываемая команда требует ввода данных по 3 координатным направлениям (по оси Z, по радиусу и по углу). Число блоков в каждом направлении определяется вводимыми значениями numZ, numR и numA. Каждый блок создает новый объем в итоговой сетке. Затем объемы подвергаются слиянию для образования конформных поверхностных сеток между блоками.

Команда radialmesh применима для создания сеток с углом раствора до 360 градусов. При этом возможно построение как секторальных сеток (Рис. 1), так и кольцевых (Рис. 2).

Рис. 1 - Секторальная радиальная сетка

Рис. 2 - Кольцевая радиальная сетка

Команда создания сетки, представленной на Рис. 1, имеет вид:

create radialmesh \
        numZ 1 zblock 1 1 interval 5 \
        numR 3 trisection rblock 1 2 interval 5 \
                  rblock 2 3 interval 5 \
                  rblock 3 4 interval 5 \
        numA 1 span 90 ablock 1 interval 10

Сетка, показанная на Рис. 2, построена с помощью следующей команды:

create radialmesh \
        numZ 1 zblock 1 1 interval 5 \
        numR 1 initial radius 3 rblock 1 4 interval 5 \
        numA 1 span 90 ablock 1 interval 10

Генерация сетки с углом раствора 360 градусов возможна при использовании параметра full360. Например, сетка, представленная на Рис. 3, сгенерирована посредством команды:

create radialmesh numZ 1 zblock 1 1 interval 5 \
    numR 3 trisection rblock 1 1 interval 5 \
           rblock 2 2 interval 5 \
           rblock 3 3 interval 5 \
    numA 5 full360 span ablock 1 interval 5 \
           ablock 2 interval 5 \
           ablock 3 interval 5 \
           ablock 4 interval 5

Рис. 3 - Радиальная сетка, построенная с использованием параметра full360

После создания сетки команда radialmesh формирует для нее подходящую фасеточную геометрию. Создаваемые поверхности получают специальные имена в соответствии с их расположением. Чтобы увидеть эти имена, следует ввести команду label surface name. В случае создания геометрии на основе секторальной сетки ребра на центральной оси также получают имена. Для их отображения применима команда label curve name.

Пользователь может управлять числом и размерами интервалов разбиения в каждом из блоков zblock, rblock и ablock с помощью ввода определенных параметров. Существует 11 комбинаций таких параметров:

interval <val> - число интервалов. Например, при вводе interval 5 в пределах блока строится сетка с 5 равными интервалами.
first size <val> - примерный абсолютный размер интервалов. В частности, при вводе first size 2.5 блок разбивается на элементы длиной приблизительно 2,5; число интервалов вычисляется в зависимости от размера блока.
fraction <val> - примерный относительный размер интервалов. Так, если задано fraction 0.3333, то сетка для блока будет построена с интервалами, примерно равными 0,3333 от размера блока.
interval <val> bias <val> - число интервалов и показатель сгущения разбиения к краю блока. Например, если введено: interval 5 bias 1.5, то блок будет разбит на 5 интервалов, каждый из которых в направлении от начала к концу будет в 1,5 раза короче предыдущего. Размер каждого интервала вычисляется автоматически.
interval <val> fraction <val> - число интервалов и относительный размер первого интервала. Например, ввод interval 5 fraction 0.25 означает разбиение блока на 5 интервалов; размер первого составляет 0,25 от длины блока; размеры последующих интервалов уменьшаются в пропорциональном отношении.
interval <val> first size <val> - число интервалов и абсолютный размер первого интервала. Например: interval 5 first size 0.2 - разбиение блока на 5 интервалов; первый из них имеет размер 0,2; оставшиеся интервалы будут уменьшаться или увеличиваться, заполняя всю длину блока.
first size <val> last size <val> - размеры первого и последнего интервалов. Например, first size 0.2 last size 0.4 - размер первого интервала равен 0,2; размер последнего - 0,4. Число интервалов вычисляется автоматически, обеспечивая переход между двумя указанными размерами.
first size <val> bias <val> - размер первого интервала и показатель сгущения разбиения к краю блока. Например, first size 0.2 bias 0.85 - размер первого интервала равен 0,2; размер каждого из оставшихся интервалов получается умножением размера предыдущего интервала на 0,85. Общее число интервалов вычисляется автоматически и зависит от длины блока.
fraction <val> bias <val> - относительный размер первого интервала и показатель сгущения разбиения к краю блока. Например, fraction 0.25 bias 1.25 - первый интервал составляет 0,25 от длины блока; каждый из оставшихся интервалов в 1,25 раза короче предыдущего. Общее число интервалов вычисляется автоматически и зависит от длины блока.
interval <val> last size <val> - число интервалов и размер последнего интервала. Например, interval 5 last size 1.5 - блок разбивается на 5 интервалов; последний интервал равен 1,5. Другие интервалы масштабируются таким образом, чтобы их общее число было равно 5.
last size <val> bias <val> - размер последнего интервала и показатель сгущения разбиения к краю блока. Например, last size 2.0 bias 1.1 - последний интервал равен 2; другие интервалы масштабируются так, что размер каждого последующего в 1,1 раза меньше предыдущего. Общее число интервалов вычисляется автоматически и зависит от длины блока.

На Рис. 4 показана радиальная сетка, построенная с помощью следующей команды, в которой используется управление числом и размерами интервалов разбиения:

create radialmesh numZ 2 zblock 1 1 first size 0.2 \
           zblock 2 10 first size 0.2 last size 1.0 \
     numR 3 trisection rblock 1 1 interval 5 \
           rblock 2 2 first size .25 \
           rblock 3 5 first size .25 bias 2.0 \
     numA 1 span 90 ablock 1 interval 5

Рис. 4 - Радиальная сетка, созданная с управлением интервалами разбиения