【COMSOL自学笔记】网格

根据B站comsol官方培训课程视频摘录：

多物理场仿真基础强化培训2_哔哩哔哩_bilibili

一、为什么需要网格

1、有限元网格的目的——表征几何和表征求解域（充分描述几何；充分解析所有结果的梯度）

2、网格的大小和形状会影响输出稳定性和收敛性（残差大于相对容差、容差大于残差等）

3、网格数量决定了计算资源消耗

二、网格剖分技巧

1、物理场控制剖分网格

根据模型中的物理场设置自动生成网格

手动网格剖分未必会比物理场自动生成的好，新手建议采用自动

2、用户控制剖分网格

通过网格标签序列手动添加网格操作

3、网格单元

特殊：边界上的网格单元：边界单元

三维：联合体边界两边（相邻域）的网格单元必须一致，装配体边界两边（相邻域）的网格单元不需要一定一致

4、非结构化网格

一般来说自由剖分网格得到的都是非结构化网格，如果几何和物理场无特殊情况，建议直接使用自由剖分网格，因为它是最通用的。映射和扫略适用于特殊情况。

5、网格大小

最大单元增长率：体现了网格由大到小、由稀疏到密集的过渡情况

曲率因子：默认是0.3，边界单元大小/几何边界曲率，此值越小弯曲边界的网格越精细

狭窄区域分辨率：默认是1，要大于等于1，用于控制狭窄区域的网格层数，提高分辨率，狭窄区域网格就会被细化；值小于1可能得到各向异性的网格。

网格尺寸表达式：也可以用来调节网格的大小，可以基于参数、函数、材料和变量来定义

6、处理小的结构

在小结构、狭窄区域和曲形边界上自动调整网格大小。

7、结构化网格

结构化网格中的格点，由相同的网格单元共用

二维通过映射实现，三维通过扫略实现

需要规则的几何边，如果没有，需要增加辅助边

可以通过软件自动剖分源面，再使用扫略，扫略功能可以设置为不均匀（设置单元大小比、对称、反向等），可以理解成变速扫略；不规则的模型可以先对模型几何进行切割，再分块进行扫略

（再次强调不建议手动设置）

8、技巧

（1）一些不好构建网格的立体边缘，可通过增加规则体，用布尔运算求交集，再保留边界，有利于分块（在几何中选定网格控制虚拟化操作，这样就可以使分割仅用于网格剖分，不用于物理场的分域）。对应的相反操作是：忽略几何，忽略边。

（2）拉伸操作：按住滚轮拖动鼠标

（3）当手动剖分网格时：先对规则区域进行扫略，再对剩余区域自动剖分（剩余部分会自适应扫略部分）

（4）装配体-压印：相接触的地方，网格相匹配

（5）图形区的网格渲染，可以看到选定域的剖分情况

（6）平面几何的面平行功能

9、边界层网格

添加边界层网格更容易体现物理场变化的梯度，其实也是在细化网格，减小误差

物理场有流体流动时会自动创建边界层网格

10、复制网格

有多个重复的体时候使用，可以节约计算资源

11、统计网格

网格序列——统计信息，可以对网格的各类信息进行全面快速概览

12、网格质量

表征单元形状的整齐程度（三角形最短边除以最长边）等边三角形是1

直方图仅作为网格质量参考意见

13、网格可视化

通过网格后处理：结果——数据集——三维绘图组....

单元比例因子，可以看到分散开的网格

14、反转单元

需要避免

15、虚拟几何操作

忽略边、忽略域,,,目的是得到更加适合网格剖分的几何

16、自动移除细节

自动删除短边，小面，长条面

17、网格控制操作

使得几何实体仅用于控制网格

18、导入导出网格