Netz Updates

COMSOL Multiphysics® Version 6.1 bietet erhebliche Verbesserungen bei der Vernetzung, die das Bereinigen und Reparieren von Netzen, die Generierung von Randschichtnetzen in besserer Qualität und die Kombination von Geometriemodellen mit importierten Netzen einfacher und effizienter machen. Hier finden Sie alle Netz-Updates.

Neue Operationen für Bereinigung und Reparatur

In dieser Version können Sie jetzt die Operation Merge Entities verwenden, um nahe beieinander liegende Eckpunkte, Kanten und Flächen innerhalb einer bestimmten Toleranz in einem Netz zusammenzuführen. Es ist jetzt möglich, Ränder von fehlerhaft ausgerichteten Teilen in einem CAD-Assembly zusammenzuführen, um Lücken zu beseitigen. Dies ist eine Alternative zu der herkömmlichen CAD-Reparatur und -Defeaturing.

Durch das Zusammenführen der sich überschneidenden Ränder in diesem Netz werden die Fehlausrichtung repariert und die beiden Teile des CAD-Assemblys miteinander verbunden.

In ähnlicher Weise können Sie die Operation Collapse Entities verwenden, um ein Netz zu bereinigen, indem Sie schmale und kleine Flächen und kurze Kanten kollabieren. Die Operation findet und kollabiert Objekte, die kleiner sind als die automatisch festgelegte Objektgröße. Wenn Sie die Standardgröße nicht verwenden möchten, können Sie stattdessen manuell eine Größe angeben. Mit dieser Option werden die Objekte automatisch kollabiert, wenn sie die Größenanforderungen nicht erfüllen.

Kollabieren eines kleinen Randes (links) in eine Kante (rechts).

Verbesserungen für die Vernetzung von Randschichten

Es gibt eine neue Einstellung Maximum angle for trimming für die Erzeugung von Randschichtnetzen, die steuert, ob das Randschichtnetz in engen Ecken beschnitten werden soll. Diese Einstellung ist jetzt für alle Optionen zur Behandlung scharfer Kanten verfügbar. Sie können diese Verbesserung in dem bestehenden Modell Nonisothermal PEM Fuel Cell sehen.

Ein Ergebnisplot mit blauen und einigen orangefarbenen Netzelementen, mit einer Rainbow-Farbskala am unteren Rand und einem kleineren Bild in der rechten unteren Ecke, das orangefarbene Randelemente zeigt, die sich an einer Ecke verbinden.
Ein Ergebnisplot aus einer Multiphysik-Simulation einer Polymermembran-(PEM-)Brennstoffzelle zeigt einen Stromlinienplot des O2-Gesamtflusses und einen Oberflächenplot des O2-Molanteils in Kombination mit den Netzelementen (blau und orange) in den Strömungsregionen. Bei der Erzeugung der Randschichtelemente in den schmalen Ecken (orange) wird ein Trimmverfahren angewendet. Das Bild unten rechts zeigt detaillierter, wie sich die Randschichtelemente in einer schmalen Ecke verbinden.

In den Einstellungen für den Knoten Boundary Layer Properties steht ein neues Kontrollkästchen Adjust directions for each layer zur Verfügung, das die Glättung der Richtungen in Randschichtelementen ermöglicht und es erlaubt, Randschichtnetze von höherer Qualität zu erzeugen. Die Richtung der ersten Schicht ist senkrecht zur Oberfläche (linkes Bild unten), was bei der Lösung von Strömungsproblemen oft gewünscht ist. Nach der ersten Schicht können die Richtungen der nächsten Schichten zu konkaven und konvexen Rändern wechseln. Die vorherige Standardoption, Schichten mit konstanten Richtungen zu erzeugen (rechtes Bild unten), ist ebenfalls verfügbar.

Randschichten mit angepassten Schichtrichtungen (links) und mit konstanten Schichtrichtungen (rechts). Die hellgrünen Farben stehen für hohe Elementqualität.

Geometrie und Netz kombinieren

Die Operation Import macht es jetzt einfacher, ein Geometriemodell mit einem importierten Netz zu kombinieren. Dies funktioniert, indem die fertige Geometrie der Geometriesequenz direkt in eine Vernetzungssequenz importiert wird. Der Import erzeugt ein unstrukturiertes dreieckiges Netz oder ein Visualisierungsnetz für die Geometrie. Die benannten Auswahlen werden automatisch übertragen und können in der Vernetzungssequenz und für die Definition der Physik verwendet werden. Sie können sich diese neue Verbesserung in dem bestehenden Modell STL Import Tutorial Series ansehen.

Die COMSOL Multiphysics Benutzeroberfläche zeigt den Model Builder mit der ausgewählten Operation Import 2, das entsprechende Einstellungen-Fenster und das Grafikfenster mit einem Netz eines menschlichen Kopfes.
Importieren der Geometrie eines Ellipsoids direkt in die Vernetzungssequenz, wo sie mit einem importierten Netz eines menschlichen Kopfes kombiniert werden kann.

Verbesserungen für benannte Auswahlen in Netzen

Die Netzoperationen unterstützen jetzt benannte Auswahlen als Input, auch wenn Sie mit importierten Netzen arbeiten. Diese Auswahlen können entweder aus einer Netzdatei oder mit der Geometrie aus einer Geometriesequenz importiert werden. Sie können die benannten Auswahlen zum Beispiel verwenden, um Ränder neu zu vernetzen, nachdem Sie Geometrie mit einem importierten Netz kombiniert haben. Sehen Sie sich diese Neuerung im Modell STL Import Tutorial Series an.

Die COMSOL Multiphysics Benutzeroberfläche zeigt den Model Builder mit dem ausgewählten Knoten Size, das entsprechende Einstellungen-Fenster, das Grafikfenster mit einer Ohrgeometrie und das Fenster Selection List.
Die im Knoten Size verwendete benannte Auswahl wird durch den Knoten Import 1 erzeugt.

Mapped- und Swept-Vernetzung für importierte Netze

In Version 6.1 ist das Erzeugen von Netzen mit den Operationen Mapped und Swept jetzt für alle Netze, einschließlich importierter Netze, unkompliziert. Die Operation Swept unterstützt die Neuvernetzung der Quellflächen mit einem viereckigen oder dreieckigen Netz. In früheren Versionen mussten Sie eine Geometrie aus dem importierten Netz erstellen, um ein Mapped- oder Swept-Netz erzeugen zu können. Der neue Workflow ist wesentlich robuster und effizienter.

Die COMSOL Multiphysics Benutzeroberfläche zeigt den Model Builder mit der ausgewählten Operation Swept 1, die entsprechenden Einstellungen, das Grafikfenster mit einem Swept-Netz eines Ohrmodells und das Fenster Selection List.
Erzeugen eines Swept-Netzes in den Gebieten Perfectly Matched Layer eines importierten Netzes.

Verbesserter Workflow für importierte Oberflächennetze

Beim Importieren von Netzen aus den Formaten STL, PLY und 3MF werden jetzt automatisch Gebiete in dichten Regionen erstellt, wenn Sie das neue Kontrollkästchen Create domains aktivieren. Wenn das Netz Löcher enthält, werden Ränder und Kanten in Information-Knoten gemeldet, die als Input für die Reparaturoperationen Fill Holes und Create Faces verwendet werden können. Die Gebiete werden erstellt, wenn die Löcher repariert wurden und das Oberflächennetz die dichten Regionen gebildet hat. In früheren Versionen war für die Erstellung von Gebieten ein zusätzlicher Vorgang erforderlich. Das Modell STL Import Tutorial Series veranschaulicht diese neue Ergänzung.

Das importierte STL-Netz eines Wirbels mit zwei kleinen Löchern wird mit der Reparaturoperation Fill Holes repariert, die automatisch ein Gebiet für die Berechnung erstellt.

Aktualisiertes Tutorial-Modell

COMSOL Multiphysics® Version 6.1 enthält ein aktualisiertes Tutorial-Modell für die Vernetzung.