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名称:Moldex3D模流分析之Aspect Ratio
发布时间:2024-09-21 08:50:50 来源:IM电竞官网注册 作者:im电竞平台官网



说明:

  一般而言,有四个评估实体网格质量的条件:展弦比 (Aspect Ratio),歪斜率 (Skewness),正交度 (Orthogonality) 和平滑度 (Smoothness)。展弦比是评估每一个元素质量的重要条件。而歪斜率、平滑度,以及正交度,会预测相同内面的两个相邻元素的质量。下方为品质定义。

  三角形的展弦比定义为 (2Ri)/Ro,Ri 是三角形内切圆的半径;Ro 是三角形外接圆的半径。三角形的展弦比介于 0 与 1 之间。展弦比越大表示三角形的质量越好。三角形若有零维度的区域,展弦比为 0。若是正三角形,展弦比 1。

  四面体的展弦比定义为 (3Ri)/Ro,Ri是四面体内部球形的半径;Ro是四面体外部球形的半径。四面体的展弦比也是介于 0 与 1 之间,四面体展弦比越大,质量越好。四面体若有零体积的区域,展弦比为 0。若是等边四面体,展弦比 1。如下图所示,左边是具有较佳展弦比的等边四面体元素前视。元素右侧是较矮的等边四面体元素,其展弦比较差。

  棱柱体的展弦比定义为 (Aupper+Alower)/2,Aupper是棱柱体上方三角形的展弦比;Alower是棱柱体下方三角形的展弦比。棱柱体展弦比的计算方式是依据三角形的展弦比,也是也是介于 0 与 1 之间。展弦比越大,棱柱体品质越好。计算展弦比定义时,排除棱柱体的高度。下图所示为左边棱柱体元素的上视,具有较佳的展弦比 1。元素右侧是较矮的等边棱柱体元素,其展弦比较差。

  六面体如果用对角面来分割,则可以视作是两个棱柱体(Prism)元素,而分割的方向可已有三个,并各有两种分割法。于是一个六面体元素可以有6种分割法而产生12个不同的棱柱体元素,而每个棱柱体元素则各有一个定义的展弦比。六面体元素的展弦比则是用这12个可能分割出的棱柱体元素,12展弦比中的最小值:AHexa= min(APrism1, APrism2,…, APrism12) .

  内层表面可为三角形或四角形。P 与 E 为表面 e 相邻的网格区块中心。网格区块可为tetra、pyramid、prism或 hexa 元素。歪斜率 (skewness) 的质量代表链接中心与表面中心之间的距离。歪斜率的值是内层表面区域的平方根。如果 e 与 e’中心点重合,则歪斜率为 1。内层表面的区域大小会影响歪斜率。歪斜率的值越小,两个中心点之间的距离越大。根据计算定义,歪斜率的值可能会负值。如下图所示,左边表面代表好的歪斜率;反之右边为较差的歪斜率。

  平滑度为相同内层表面上,两个相邻网格区块的体积比,算法一律为小体积除以大体体。平滑度介于 0 与 1 之间,平滑度越大代表相邻元素的体积越平滑。


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