树链剖分模板题汇总

记录几个树链剖分的模板题,包括点操作,边操作和带方向的操作。

点操作

HDU 3966

#include <cstdio>
#include <cstring>
#include <iostream>
#include <algorithm>
#include <cmath>
#include <vector>
#include <queue>
#include <stack>
#include <set>
#include <map>
#include <queue>
#include <tr1/unordered_set>
//#include <tr1/unordered_map>
#include <bitset>
//#pragma comment(linker, "/STACK:1024000000,1024000000")

using namespace std;

#define lson l, m, rt<<1
#define rson m+1, r, rt<<1|1
#define inf 1e9
#define debug(a) cout << #a" = " << (a) << endl;
#define debugarry(a, n) for (int i = 0; i < (n); i++) { cout << #a"[" << i << "] = " << (a)[i] << endl; }
#define clr(x, y) memset(x, y, sizeof x)
#define ll long long
#define ull unsigned long long
#define FOR(i,a,b) \
    for(i=a;a<b?i<=b:i>=b;a<b?i++:i--)

const int maxn = 50000+200;

struct sad
{
    int to,next;
}G[maxn<<2];
int h[maxn],si;

void add(int u,int v)
{
    G[si].to=v;
    G[si].next=h[u];
    h[u]=si++;
}

int siz[maxn],dep[maxn];
int fa[maxn],son[maxn],top[maxn];
void dfs1(int u,int f,int d)
{
    fa[u] = f;
    dep[u] = d;
    siz[u] = 1;
    son[u] = -1;
    for(int i=h[u];~i;i=G[i].next){
        int v=G[i].to;
        if( v != f )
        {
            dfs1(v,u,d+1);
            siz[u] += siz[v];
            if(son[u]==-1||siz[son[u]]<siz[v])
                son[u]=v;
        }
    }
}

int p[maxn],fp[maxn],pos;
void dfs2(int u,int sf)
{
    top[u]=sf;
    p[u]=pos++;
    fp[p[u]]=u;
    if( son[u] == -1 ) return ;
    dfs2(son[u],sf);
    for(int i=h[u];~i;i=G[i].next)
    {
        int v=G[i].to;
        if(son[u]!=v&&fa[u]!=v)
            dfs2(v,v);
    }
}

int rs[maxn];
void upp(int x,int p)
{
    while(x<=pos)
    {
        rs[x]+=p;
        x+=x&-x;
    }
}
int get(int x)
{
    int ret=0;
    while(x)
    {
        ret += rs[x];
        x-=x&-x;
    }
    return ret;
}

void Change(int u,int v,int d)
{
    int f1=top[u] , f2=top[v];
    while(f1 != f2){
        if( dep[f1] < dep[f2] )
        {
            swap(f1,f2);
            swap(u,v);
        }
        upp(p[f1],d);
        upp(p[u]+1,-d);
        u=fa[f1];
        f1=top[u];
    }
    if( dep[u] > dep[v] ) swap(u,v);
    upp(p[u],d);
    upp(p[v]+1,-d);
}

int A[maxn];

int main()
{
    //freopen("input.txt","r",stdin);
    int n,m,P,u,v,d;
    char c;
    while(~scanf("%d%d%d",&n,&m,&P))
    {
        clr(h,-1);
        si=0;
        clr(rs,0);
        pos=1;
        for(int i=1;i<=n;i++)
            scanf("%d",&A[i]);
        for(int i=0;i<n-1;i++)
        {
            scanf("%d%d",&u,&v);
            add(u,v);
            add(v,u);
        }
        dfs1(1,-1,1);
        dfs2(1,1);
        for(int i=1;i<=n;i++)
            Change(i,i,A[i]);
        for(int i=0;i<P;i++)
        {
            scanf(" %c",&c);
            if( c == 'Q' )
            {
                scanf("%d",&u);
                printf("%d\n",get(p[u]));
            }else{
                scanf("%d%d%d",&u,&v,&d);
                if( c == 'D' ) d*=-1;
                Change(u,v,d);
            }
        }
    }
    return 0;
}

HYSBZ 1036

#include <cstdio>
#include <cstring>
#include <iostream>
#include <algorithm>
#include <cmath>
#include <vector>
#include <queue>
#include <stack>
#include <set>
#include <map>
#include <queue>
//#include <tr1/unordered_set>
//#include <tr1/unordered_map>
#include <bitset>
//#pragma comment(linker, "/STACK:1024000000,1024000000")

using namespace std;

#define lson l, m, rt<<1
#define rson m+1, r, rt<<1|1
#define inf 1e9
#define debug(a) cout << #a" = " << (a) << endl;
#define debugarry(a, n) for (int i = 0; i < (n); i++) { cout << #a"[" << i << "] = " << (a)[i] << endl; }
#define clr(x, y) memset(x, y, sizeof x)
#define ll long long
#define ull unsigned long long
#define FOR(i,a,b) \
    for(i=a;a<b?i<=b:i>=b;a<b?i++:i--)

const int maxn = 30000 + 30;

struct edge{
    int to,next;
}G[maxn<<2];
int h[maxn],si;
void add(int u,int v){
    G[si].to=v;
    G[si].next=h[u];
    h[u]=si++;
}
int siz[maxn],dep[maxn];
int fa[maxn],son[maxn],top[maxn];
void dfs1(int u,int f,int d){
    fa[u]=f;
    dep[u]=d;
    siz[u]=1;
    son[u]=-1;
    for(int i=h[u];~i;i=G[i].next){
        int v=G[i].to;
        if(v^f){
            dfs1(v,u,d+1);
            siz[u]+=siz[v];
            if(son[u]==-1||siz[son[u]]<siz[v])
                son[u]=v;
        }
    }
}
int p[maxn],fp[maxn],pos;
void dfs2(int u,int sf){
    top[u]=sf;
    p[u]=pos++;
    fp[p[u]]=u;
    if(son[u]==-1) return ;
    dfs2(son[u],sf);
    for(int i=h[u];~i;i=G[i].next){
        int v=G[i].to;
        if(son[u]!=v&&fa[u]!=v)
            dfs2(v,v);
    }
}
int w[maxn];
int rs[maxn<<2],rm[maxn<<2];
void pushup(int rt){
    rs[rt] = rs[rt<<1] + rs[rt<<1|1];
    rm[rt] = max(rm[rt<<1],rm[rt<<1|1]);
}
void build(int l,int r,int rt){
    if(l==r){
        rs[rt] = rm[rt] = w[fp[l]];
        return ;
    }
    int m=l+r>>1;
    build(lson);
    build(rson);
    pushup(rt);
}
void update(int pos,int v,int l,int r,int rt){
    if(l==r){
        rs[rt] = rm[rt] = v;
        return ;
    }
    int m=l+r>>1;
    if( pos <= m ) update(pos,v,lson);
    else update(pos,v,rson);
    pushup(rt);
}
int qs,qm;
void query(int L,int R,int l,int r,int rt){
    if(L<=l&&r<=R){
        qs += rs[rt];
        qm = max(qm,rm[rt]);
        return ;
    }
    int m=l+r>>1;
    if( L <= m ) query(L,R,lson);
    if( m < R ) query(L,R,rson);
}

void Query(int u,int v){
    int f1=top[u],f2=top[v];
    while(f1!=f2){
        if(dep[f1]<dep[f2]){
            swap(f1,f2);
            swap(u,v);
        }
        query(p[f1],p[u],1,pos-1,1);
        u=fa[f1];
        f1=top[u];
    }
    if( dep[u] > dep[v] ) swap(u,v);
    query(p[u],p[v],1,pos-1,1);
}
void init()
{
    clr(h,-1);
    si=0;
    pos=1;
}

char s[200];

int main()
{
    //freopen("input.txt","r",stdin);
    int n;
    while(~scanf("%d",&n)){
        init();
        int u,v;
        for(int i=0;i<n-1;i++){
            scanf("%d%d",&u,&v);
            add(u,v);
            add(v,u);
        }
        for(int i=1;i<=n;i++)
            scanf("%d",&w[i]);
        dfs1(1,-1,1);
        dfs2(1,1);
        build(1,pos-1,1);
        int q;
        scanf("%d",&q);
        for(int i=0;i<q;i++){
            scanf("%s%d%d",s,&u,&v);
            if(!strcmp(s,"CHANGE"))
                update(p[u],v,1,pos-1,1);
            else if(!strcmp(s,"QMAX"))
            {
                qm = -inf;
                Query(u,v);
                printf("%d\n",qm);
            }else{
                qs=0;
                Query(u,v);
                printf("%d\n",qs);
            }
        }
    }
    return 0;
}

LightOJ 1348

#include <cstdio>
#include <cstring>
#include <iostream>
#include <algorithm>
#include <cmath>
#include <vector>
#include <queue>
#include <stack>
#include <set>
#include <map>
#include <queue>
//#include <tr1/unordered_set>
//#include <tr1/unordered_map>
#include <bitset>
//#pragma comment(linker, "/STACK:1024000000,1024000000")

using namespace std;

#define lson l, m, rt<<1
#define rson m+1, r, rt<<1|1
#define inf 1e9
#define debug(a) cout << #a" = " << (a) << endl;
#define debugarry(a, n) for (int i = 0; i < (n); i++) { cout << #a"[" << i << "] = " << (a)[i] << endl; }
#define clr(x, y) memset(x, y, sizeof x)
#define ll long long
#define ull unsigned long long
#define FOR(i,a,b) \
    for(i=a;a<b?i<=b:i>=b;a<b?i++:i--)

const int maxn = 30000+300;
struct edge{
    int to,next;
}G[maxn<<2];
int h[maxn],si;
void add(int u,int v){
    G[si].to=v;
    G[si].next=h[u];
    h[u]=si++;
}
int siz[maxn],dep[maxn];
int fa[maxn],son[maxn],top[maxn];
void dfs1(int u,int f,int d){
    fa[u]=f;
    dep[u]=d;
    siz[u]=1;
    son[u]=-1;
    for(int i=h[u];~i;i=G[i].next){
        int v=G[i].to;
        if(v^f){
            dfs1(v,u,d+1);
            siz[u]+=siz[v];
            if(son[u]==-1||siz[son[u]]<siz[v])
                son[u]=v;
        }
    }
}
int p[maxn],fp[maxn],pos;
void dfs2(int u,int sf){
    top[u]=sf;
    p[u]=pos++;
    fp[p[u]]=u;
    if(son[u]==-1) return ;
    dfs2(son[u],sf);
    for(int i=h[u];~i;i=G[i].next){
        int v=G[i].to;
        if(son[u]!=v&&fa[u]!=v)
            dfs2(v,v);
    }
}

int rs[maxn];
void upp(int x,int p){
    while(x<=pos){
        rs[x]+=p;
        x+=x&-x;
    }
}
int get(int x){
    int ret=0;
    while(x){
        ret += rs[x];
        x-=x&-x;
    }
    return ret;
}

int Query(int u,int v){
    int tmp=0;
    int f1=top[u],f2=top[v];
    while(f1^f2){
        if(dep[f1]<dep[f2]){
            swap(f1,f2);
            swap(u,v);
        }
        tmp += get(p[u]) - get(p[f1]-1);
        u=fa[f1];
        f1=top[u];
    }
    if( dep[u] > dep[v] ) swap(u,v);
    tmp += get(p[v]) - get(p[u]-1);
    return tmp;
}

void init()
{
    clr(h,-1);
    si=0;
    pos=1;
}

int w[maxn];

int main()
{
//  freopen("input.txt","r",stdin);
    int T,CASE=0;
    scanf("%d",&T);
    while(T--){
        init();
        clr(rs,0);
        int n;
        scanf("%d",&n);
        for(int i=0;i<n;i++)
            scanf("%d",&w[i]);
        int a,b;
        for(int i=0;i<n-1;i++)
        {
            scanf("%d%d",&a,&b);
            add(a,b);
            add(b,a);
        }
        dfs1(0,-1,1);
        dfs2(0,0);
        for(int i=0;i<n;i++)
            upp(p[i],w[i]);
        int q,c;
        scanf("%d",&q);
        printf("Case %d:\n",++CASE);
        for(int i=0;i<q;i++){
            scanf("%d%d%d",&c,&a,&b);
            if( c == 0 )
                printf("%d\n",Query(a,b));
            else
            {
                upp(p[a],b-w[a]);
                w[a]=b;
            }
        }
    }
    return 0;
}

边操作

SPOJ QTREE

#include <cstdio>
#include <cstring>
#include <iostream>
#include <algorithm>
#include <cmath>
#include <vector>
#include <queue>
#include <stack>
#include <set>
#include <map>
#include <queue>
//#include <tr1/unordered_set>
//#include <tr1/unordered_map>
#include <bitset>
//#pragma comment(linker, "/STACK:1024000000,1024000000")

using namespace std;

#define lson l, m, rt<<1
#define rson m+1, r, rt<<1|1
#define inf 1e9
#define debug(a) cout << #a" = " << (a) << endl;
#define debugarry(a, n) for (int i = 0; i < (n); i++) { cout << #a"[" << i << "] = " << (a)[i] << endl; }
#define clr(x, y) memset(x, y, sizeof x)
#define ll long long
#define ull unsigned long long
#define FOR(i,a,b) \
    for(i=a;a<b?i<=b:i>=b;a<b?i++:i--)

const int maxn = 10000+20;

struct sad
{
    int to,next,id;
}G[maxn<<2];
int h[maxn],si;
void add(int u,int v,int id){
    G[si].to=v;
    G[si].id=id;
    G[si].next=h[u];
    h[u]=si++;
}

int siz[maxn],dep[maxn];
int fa[maxn],son[maxn],top[maxn];
int fid[maxn];
void dfs1(int u,int f,int d)
{
    fa[u]=f;
    dep[u]=d;
    siz[u]=1;
    son[u]=-1;
    for(int i=h[u];~i;i=G[i].next){
        int v=G[i].to;
        if(v^f){
            fid[G[i].id]=v;
            dfs1(v,u,d+1);
            siz[u]+=siz[v];
            if(son[u]==-1||siz[son[u]]<siz[v])
                son[u]=v;
        }
    }
}
int p[maxn],fp[maxn],pos;
void dfs2(int u,int sf)
{
    top[u]=sf;
    p[u]=pos++;
    fp[p[u]]=u;
    if(son[u]==-1) return ;
    dfs2(son[u],sf);
    for(int i=h[u];~i;i=G[i].next){
        int v=G[i].to;
        if(son[u]!=v&&fa[u]!=v)
            dfs2(v,v);
    }
}

int col[maxn<<2],ma[maxn<<2],mi[maxn<<2];
void pushdown(int rt)
{
    if(col[rt])
    {
        col[rt<<1] ^= 1;
        col[rt<<1|1] ^= 1;

        swap(ma[rt<<1],mi[rt<<1]);
        ma[rt<<1]*=-1;
        mi[rt<<1]*=-1;

        swap(ma[rt<<1|1],mi[rt<<1|1]);
        ma[rt<<1|1]*=-1;
        mi[rt<<1|1]*=-1;

        col[rt]=0;
    }
}
void pushup(int rt)
{
    ma[rt] = max(ma[rt<<1],ma[rt<<1|1]);
    mi[rt] = min(mi[rt<<1],mi[rt<<1|1]);
}
void build(int l,int r,int rt)
{
    col[rt]=0;
    if(l==r)
    {
        ma[rt]=mi[rt]=0;
        return ;
    }
    int m=l+r>>1;
    build(lson);
    build(rson);
    pushup(rt);
}
void update(int pos,int v,int l,int r,int rt)
{
    if(l==r)
    {
        ma[rt]=mi[rt]=v;
        return ;
    }
    pushdown(rt);
    int m=l+r>>1;
    if( pos <= m ) update(pos,v,lson);
    else update(pos,v,rson);
    pushup(rt);
}
void update2(int L,int R,int l,int r,int rt)
{
    if( L <= l && r <= R )
    {
        swap(ma[rt],mi[rt]);
        ma[rt]*=-1;
        mi[rt]*=-1;
        col[rt] ^= 1;
        return ;
    }
    pushdown(rt);
    int m=l+r>>1;
    if( L <= m ) update2(L,R,lson);
    if( m < R ) update2(L,R,rson);
    pushup(rt);
}
int query(int L,int R,int l,int r,int rt)
{
    if( L <= l && r <= R )
        return ma[rt];
    int ret=-inf;
    int m=l+r>>1;
    pushdown(rt);
    if( L <= m ) ret = max(ret,query(L,R,lson));
    if( m < R ) ret = max(ret,query(L,R,rson));
    return ret;
}
void Change(int u,int v)
{
    int f1=top[u],f2=top[v];
    while(f1!=f2){
        if(dep[f1]<dep[f2]){
            swap(f1,f2);
            swap(u,v);
        }
        update2(p[f1],p[u],1,pos-1,1);
        u=fa[f1];
        f1=top[u];
    }
    if(u==v) return ;
    if(dep[u]>dep[v]) swap(u,v);
    update2(p[son[u]],p[v],1,pos-1,1);
}
int Query(int u,int v){
    int ret=-inf;
    int f1=top[u],f2=top[v];
    while(f1!=f2){
        if(dep[f1]<dep[f2]){
            swap(f1,f2);
            swap(u,v);
        }
        ret = max(ret,query(p[f1],p[u],1,pos-1,1));
        u=fa[f1];
        f1=top[u];
    }
    if(u==v) return ret;
    if(dep[u]>dep[v]) swap(u,v);
    ret = max(ret,query(p[son[u]],p[v],1,pos-1,1));
    return ret;
}

void init(){
    clr(h,-1);
    si=0;
    pos=1;
}

int w[maxn];
char s[100];

int main()
{
//  freopen("input.txt","r",stdin);
    int T,n;
    scanf("%d",&T);
    while(T--){
        init();
        scanf("%d",&n);
        int a,b;
        for(int i=1;i<=n-1;i++){
            scanf("%d%d%d",&a,&b,&w[i]);
            add(a,b,i);
            add(b,a,i);
        }
        dfs1(1,-1,1);
        dfs2(1,1);
        build(1,pos-1,1);
        for(int i=1;i<=n-1;i++)
            update(p[fid[i]],w[i],1,pos-1,1);
        while(~scanf("%s",s))
        {
            if(!strcmp(s,"QUERY"))
            {
                scanf("%d%d",&a,&b);
                printf("%d\n",Query(a,b));
            }else if(!strcmp(s,"NEGATE"))
            {
                scanf("%d%d",&a,&b);
                Change(a,b);
            }else if(!strcmp(s,"CHANGE"))
            {
                scanf("%d%d",&a,&b);
                update(p[fid[a]],b,1,pos-1,1);
            }else
                break;
        }
    }
    return 0;
}

POJ 2763

#include <cstdio>
#include <cstring>
#include <iostream>
#include <algorithm>
#include <cmath>
#include <vector>
#include <queue>
#include <stack>
#include <set>
#include <map>
#include <queue>
//#include <tr1/unordered_set>
//#include <tr1/unordered_map>
#include <bitset>
//#pragma comment(linker, "/STACK:1024000000,1024000000")

using namespace std;

#define lson l, m, rt<<1
#define rson m+1, r, rt<<1|1
#define inf 1e9
#define debug(a) cout << #a" = " << (a) << endl;
#define debugarry(a, n) for (int i = 0; i < (n); i++) { cout << #a"[" << i << "] = " << (a)[i] << endl; }
#define clr(x, y) memset(x, y, sizeof x)
#define ll long long
#define ull unsigned long long
#define FOR(i,a,b) \
    for(i=a;a<b?i<=b:i>=b;a<b?i++:i--)

const int maxn = 100001+20;

struct sad{
    int to,next,id;
}G[maxn<<2];
int h[maxn],si;
void add(int u,int v,int id)
{
    G[si].to=v;
    G[si].id=id;
    G[si].next=h[u];
    h[u]=si++;
}

int siz[maxn],dep[maxn];
int fa[maxn],son[maxn],top[maxn];
int fid[maxn];
void dfs1(int u,int f,int d)
{
//  debug(u);
    fa[u]=f;
    dep[u]=d;
    siz[u]=1;
    son[u]=-1;
    for(int i=h[u];~i;i=G[i].next){
        int v=G[i].to;
//      debug(v);
        if(v!=f){
            fid[G[i].id]=v;
            dfs1(v,u,d+1);
            siz[u] += siz[v];
            if(son[u]==-1||siz[son[u]]<siz[v])
                son[u]=v;
        }
    }
}
int p[maxn],fp[maxn],pos;
void dfs2(int u,int sf)
{
    top[u]=sf;
    p[u]=pos++;
    fp[p[u]]=u;
    if(son[u]==-1) return ;
    dfs2(son[u],sf);
    for(int i=h[u];~i;i=G[i].next)
    {
        int v=G[i].to;
        if(son[u]!=v&&fa[u]!=v)
            dfs2(v,v);
    }
}

int rs[maxn];
void upp(int x,int p)
{
    while(x<=pos)
    {
        rs[x]+=p;
        x+=x&-x;
    }
}
int get(int x)
{
    int ret=0;
    while(x)
    {
        ret += rs[x];
        x-=x&-x;
    }
    return ret;
}

int Query(int u,int v)
{
    int ret=0,f1=top[u],f2=top[v];
    while(f1!=f2)
    {
        if(dep[f1]<dep[f2])
        {
            swap(f1,f2);
            swap(u,v);
        }
        ret += get(p[u]) - get(p[f1]-1);
        u=fa[f1];
        f1=top[u];
    }
    if(u==v) return ret;
    if(dep[u]>dep[v]) swap(u,v);
    ret += get(p[v]) - get(p[son[u]]-1);
    return ret;
}

void init()
{
    clr(h,-1);
    si=0;
    pos=1;
}

int w[maxn];

int main()
{
//  freopen("input.txt","r",stdin);
    int n,q,s,u,v;
    while(~scanf("%d%d%d",&n,&q,&s))
    {
        init();
        clr(rs,0);
        for(int i=1;i<=n-1;i++)
        {
            scanf("%d%d%d",&u,&v,&w[i]);
            add(u,v,i);
            add(v,u,i);
        }
        dfs1(1,-1,1);
        dfs2(1,1);
        for(int i=1;i<=n-1;i++)
            upp(p[fid[i]],w[i]);
        int c;
        for(int i=0;i<q;i++)
        {
            scanf("%d",&c);
            if(c==0)
            {
                scanf("%d",&u);
                printf("%d\n",Query(s,u));
                s=u;
            }else{
                int a,b;
                scanf("%d%d",&a,&b);
                upp(p[fid[a]],b-w[a]);
                w[a]=b;
            }
        }
    }
    return 0;
}

POJ 3237

#include <cstdio>
#include <cstring>
#include <iostream>
#include <algorithm>
#include <cmath>
#include <vector>
#include <queue>
#include <stack>
#include <set>
#include <map>
#include <queue>
//#include <tr1/unordered_set>
//#include <tr1/unordered_map>
#include <bitset>
//#pragma comment(linker, "/STACK:1024000000,1024000000")

using namespace std;

#define lson l, m, rt<<1
#define rson m+1, r, rt<<1|1
#define inf 1e9
#define debug(a) cout << #a" = " << (a) << endl;
#define debugarry(a, n) for (int i = 0; i < (n); i++) { cout << #a"[" << i << "] = " << (a)[i] << endl; }
#define clr(x, y) memset(x, y, sizeof x)
#define ll long long
#define ull unsigned long long
#define FOR(i,a,b) \
    for(i=a;a<b?i<=b:i>=b;a<b?i++:i--)

const int maxn = 10000+20;

struct sad
{
    int to,next,id;
}G[maxn<<2];
int h[maxn],si;
void add(int u,int v,int id){
    G[si].to=v;
    G[si].id=id;
    G[si].next=h[u];
    h[u]=si++;
}

int siz[maxn],dep[maxn];
int fa[maxn],son[maxn],top[maxn];
int fid[maxn];
void dfs1(int u,int f,int d)
{
    fa[u]=f;
    dep[u]=d;
    siz[u]=1;
    son[u]=-1;
    for(int i=h[u];~i;i=G[i].next){
        int v=G[i].to;
        if(v^f){
            fid[G[i].id]=v;
            dfs1(v,u,d+1);
            siz[u]+=siz[v];
            if(son[u]==-1||siz[son[u]]<siz[v])
                son[u]=v;
        }
    }
}
int p[maxn],fp[maxn],pos;
void dfs2(int u,int sf)
{
    top[u]=sf;
    p[u]=pos++;
    fp[p[u]]=u;
    if(son[u]==-1) return ;
    dfs2(son[u],sf);
    for(int i=h[u];~i;i=G[i].next){
        int v=G[i].to;
        if(son[u]!=v&&fa[u]!=v)
            dfs2(v,v);
    }
}

int col[maxn<<2],ma[maxn<<2],mi[maxn<<2];
void pushdown(int rt)
{
    if(col[rt])
    {
        col[rt<<1] ^= 1;
        col[rt<<1|1] ^= 1;

        swap(ma[rt<<1],mi[rt<<1]);
        ma[rt<<1]*=-1;
        mi[rt<<1]*=-1;

        swap(ma[rt<<1|1],mi[rt<<1|1]);
        ma[rt<<1|1]*=-1;
        mi[rt<<1|1]*=-1;

        col[rt]=0;
    }
}
void pushup(int rt)
{
    ma[rt] = max(ma[rt<<1],ma[rt<<1|1]);
    mi[rt] = min(mi[rt<<1],mi[rt<<1|1]);
}
void build(int l,int r,int rt)
{
    col[rt]=0;
    if(l==r)
    {
        ma[rt]=mi[rt]=0;
        return ;
    }
    int m=l+r>>1;
    build(lson);
    build(rson);
    pushup(rt);
}
void update(int pos,int v,int l,int r,int rt)
{
    if(l==r)
    {
        ma[rt]=mi[rt]=v;
        return ;
    }
    pushdown(rt);
    int m=l+r>>1;
    if( pos <= m ) update(pos,v,lson);
    else update(pos,v,rson);
    pushup(rt);
}
void update2(int L,int R,int l,int r,int rt)
{
    if( L <= l && r <= R )
    {
        swap(ma[rt],mi[rt]);
        ma[rt]*=-1;
        mi[rt]*=-1;
        col[rt] ^= 1;
        return ;
    }
    pushdown(rt);
    int m=l+r>>1;
    if( L <= m ) update2(L,R,lson);
    if( m < R ) update2(L,R,rson);
    pushup(rt);
}
int query(int L,int R,int l,int r,int rt)
{
    if( L <= l && r <= R )
        return ma[rt];
    int ret=-inf;
    int m=l+r>>1;
    pushdown(rt);
    if( L <= m ) ret = max(ret,query(L,R,lson));
    if( m < R ) ret = max(ret,query(L,R,rson));
    return ret;
}
void Change(int u,int v)
{
    int f1=top[u],f2=top[v];
    while(f1!=f2){
        if(dep[f1]<dep[f2]){
            swap(f1,f2);
            swap(u,v);
        }
        update2(p[f1],p[u],1,pos-1,1);
        u=fa[f1];
        f1=top[u];
    }
    if(u==v) return ;
    if(dep[u]>dep[v]) swap(u,v);
    update2(p[son[u]],p[v],1,pos-1,1);
}
int Query(int u,int v){
    int ret=-inf;
    int f1=top[u],f2=top[v];
    while(f1!=f2){
        if(dep[f1]<dep[f2]){
            swap(f1,f2);
            swap(u,v);
        }
        ret = max(ret,query(p[f1],p[u],1,pos-1,1));
        u=fa[f1];
        f1=top[u];
    }
    if(u==v) return ret;
    if(dep[u]>dep[v]) swap(u,v);
    ret = max(ret,query(p[son[u]],p[v],1,pos-1,1));
    return ret;
}

void init(){
    clr(h,-1);
    si=0;
    pos=1;
}

int w[maxn];
char s[100];

int main()
{
//  freopen("input.txt","r",stdin);
    int T,n;
    scanf("%d",&T);
    while(T--){
        init();
        scanf("%d",&n);
        int a,b;
        for(int i=1;i<=n-1;i++){
            scanf("%d%d%d",&a,&b,&w[i]);
            add(a,b,i);
            add(b,a,i);
        }
        dfs1(1,-1,1);
        dfs2(1,1);
        build(1,pos-1,1);
        for(int i=1;i<=n-1;i++)
            update(p[fid[i]],w[i],1,pos-1,1);
        while(~scanf("%s",s))
        {
            if(!strcmp(s,"QUERY"))
            {
                scanf("%d%d",&a,&b);
                printf("%d\n",Query(a,b));
            }else if(!strcmp(s,"NEGATE"))
            {
                scanf("%d%d",&a,&b);
                Change(a,b);
            }else if(!strcmp(s,"CHANGE"))
            {
                scanf("%d%d",&a,&b);
                update(p[fid[a]],b,1,pos-1,1);
            }else
                break;
        }
    }
    return 0;
}

FZU 2082

#include <cstdio>
#include <cstring>
#include <iostream>
#include <algorithm>
#include <cmath>
#include <vector>
#include <queue>
#include <stack>
#include <set>
#include <map>
#include <queue>
//#include <tr1/unordered_set>
//#include <tr1/unordered_map>
#include <bitset>
//#pragma comment(linker, "/STACK:1024000000,1024000000")

using namespace std;

#define lson l, m, rt<<1
#define rson m+1, r, rt<<1|1
#define inf 1e9
#define debug(a) cout << #a" = " << (a) << endl;
#define debugarry(a, n) for (int i = 0; i < (n); i++) { cout << #a"[" << i << "] = " << (a)[i] << endl; }
#define clr(x, y) memset(x, y, sizeof x)
#define ll long long
#define ull unsigned long long
#define FOR(i,a,b) \
    for(i=a;a<b?i<=b:i>=b;a<b?i++:i--)
const int maxn = 50000+30;
struct edge{
    int to,next,id;
}G[maxn<<1];
int h[maxn],si;
void add(int u,int v,int id){
    G[si].to=v;
    G[si].id=id;
    G[si].next=h[u];
    h[u]=si++;
}
int siz[maxn],dep[maxn];
int fa[maxn],son[maxn],top[maxn];
int fid[maxn];
void dfs1(int u,int f,int d){
    fa[u]=f;
    dep[u]=d;
    siz[u]=1;
    son[u]=-1;
    for(int i=h[u];~i;i=G[i].next){
        int v=G[i].to;
        if(v^f){
            fid[G[i].id]=v;
            dfs1(v,u,d+1);
            siz[u]+=siz[v];
            if(son[u]==-1||siz[son[u]]<siz[v])
                son[u]=v;
        }
    }
}
int p[maxn],fp[maxn],pos;
void dfs2(int u,int sf){
    top[u] = sf;
    p[u]=pos++;
    fp[p[u]]=u;
    if(son[u]==-1) return ;
    dfs2(son[u],sf);
    for(int i=h[u];~i;i=G[i].next){
        int v=G[i].to;
        if(son[u]!=v&&fa[u]!=v)
            dfs2(v,v);
    }
}
ll rs[maxn];
void upp(int x,ll p){
    while(x<=pos)
    {
        rs[x]+=p;
        x+=x&-x;
    }
}
ll get(int x){
    ll ret=0;
    while(x)
    {
        ret+=rs[x];
        x-=x&-x;
    }
    return ret;
}
ll Query(int u,int v){
    ll ret=0;
    int f1=top[u],f2=top[v];
    while(f1^f2){
        if(dep[f1]<dep[f2]){
            swap(f1,f2);
            swap(u,v);
        }
        ret += get(p[u]) - get(p[f1]-1);
        u=fa[f1];
        f1=top[u];
    }
    if(u==v) return ret;
    if( dep[u] > dep[v] ) swap(u,v);
    ret += get(p[v]) - get(p[son[u]]-1);
    return ret;
}
void init(){
    clr(h,-1);
    si=0;
    pos=1;
}
int w[maxn];

int main()
{
//  freopen("input.txt","r",stdin);
    int n,m;
    while(~scanf("%d%d",&n,&m)){
        init();
        clr(rs,0);
        int a,b;
        for(int i=1;i<=n-1;i++){
            scanf("%d%d%d",&a,&b,&w[i]);
            add(a,b,i);
            add(b,a,i);
        }
        dfs1(1,-1,1);
        dfs2(1,1);
        for(int i=1;i<=n-1;i++)
            upp(p[fid[i]],w[i]);
        int c;
        for(int i=0;i<m;i++){
            scanf("%d%d%d",&c,&a,&b);
            if( c == 0 )
            {
                upp(p[fid[a]],b-w[a]);
                w[a]=b;
            }else
                printf("%I64d\n",Query(a,b));
        }
    }
    return 0;
}

带方向的操作

HYSBZ 2243

#include <cstdio>
#include <cstring>
#include <iostream>
#include <algorithm>
#include <cmath>
#include <vector>
#include <queue>
#include <stack>
#include <set>
#include <map>
#include <queue>
//#include <tr1/unordered_set>
//#include <tr1/unordered_map>
#include <bitset>
//#pragma comment(linker, "/STACK:1024000000,1024000000")

using namespace std;

#define lson l, m, rt<<1
#define rson m+1, r, rt<<1|1
#define inf 1e9
#define debug(a) cout << #a" = " << (a) << endl;
#define debugarry(a, n) for (int i = 0; i < (n); i++) { cout << #a"[" << i << "] = " << (a)[i] << endl; }
#define clr(x, y) memset(x, y, sizeof x)
#define ll long long
#define ull unsigned long long
#define FOR(i,a,b) \
    for(i=a;a<b?i<=b:i>=b;a<b?i++:i--)

const int maxn = 100000+20;
struct edge{
    int to,next;
}G[maxn<<2];
int h[maxn],si;
void add(int u,int v){
    G[si].to=v;
    G[si].next=h[u];
    h[u]=si++;
}
int siz[maxn],dep[maxn];
int fa[maxn],son[maxn],top[maxn];
void dfs1(int u,int f,int d){
    fa[u]=f;
    dep[u]=d;
    siz[u]=1;
    son[u]=-1;
    for(int i=h[u];~i;i=G[i].next){
        int v=G[i].to;
        if(v^f){
            dfs1(v,u,d+1);
            siz[u]+=siz[v];
            if(son[u]==-1||siz[son[u]]<siz[v])
                son[u]=v;
        }
    }
}
int p[maxn],fp[maxn],pos;
void dfs2(int u,int sf){
    top[u]=sf;
    p[u]=pos++;
    fp[p[u]]=u;
    if(son[u]==-1) return ;
    dfs2(son[u],sf);
    for(int i=h[u];~i;i=G[i].next){
        int v=G[i].to;
        if(son[u]!=v&&fa[u]!=v)
            dfs2(v,v);
    }
}

struct sad{
    int s,lc,rc;
    sad(){s=-1;}
    sad(int c)
    {
        s=1;
        lc=rc=c;
    }
    sad operator+(sad b)
    {
        if( s == -1 ) return b;
        if( b.s == -1 ) return *this;
        sad c;
        c.s = s + b.s + ((rc==b.lc)?-1:0);
        c.lc = lc;
        c.rc = b.rc;
        return c;
    }
    sad rev()
    {
        sad c=*this;
        swap(c.lc,c.rc);
        return c;
    }
    void print()
    {
        printf("s %d lc %d rc %d\n",s,lc,rc);
    }
}rs[maxn<<2];

int col[maxn<<2];
void pushup(int rt)
{
    rs[rt] = rs[rt<<1] + rs[rt<<1|1];
}
void pushdown(int rt)
{
    if(col[rt]!=-1){
        rs[rt<<1] = sad(col[rt]);
        rs[rt<<1|1] = sad(col[rt]);
        col[rt<<1] = col[rt<<1|1] = col[rt];
        col[rt] = -1;
    }
}
void build(int l,int r,int rt){
    col[rt]=-1;
    if(l==r)
    {
        rs[rt]=sad(0);
        return ;
    }
    int m=l+r>>1;
    build(lson);
    build(rson);
    pushup(rt);
}
void update(int L,int R,int c,int l,int r,int rt)
{
    if( L <= l && r <= R )
    {
        rs[rt] = sad(col[rt]=c);
        return ;
    }
    pushdown(rt);
    int m=l+r>>1;
    if( L <= m ) update(L,R,c,lson);
    if( m < R ) update(L,R,c,rson);
    pushup(rt);
}
sad query(int L,int R,int l,int r,int rt){
    if( L <= l && r <= R )
        return rs[rt];
    pushdown(rt);
    int m=l+r>>1;
    sad ret;
    if( L <= m ) ret = ret + query(L,R,lson);
    if( m < R ) ret = ret + query(L,R,rson);
    return ret;
}

void Change(int u,int v,int c){
    int f1=top[u],f2=top[v];
    while(f1!=f2){
        if(dep[f1]<dep[f2]){
            swap(f1,f2);
            swap(u,v);
        }
        update(p[f1],p[u],c,1,pos-1,1);
        u=fa[f1];
        f1=top[u];
    }
    if(dep[u]>dep[v]) swap(u,v);
    update(p[u],p[v],c,1,pos-1,1);
}

int Query(int u,int v)
{
    int f1=top[u],f2=top[v];
    sad ans1,ans2;
    while(f1!=f2){
        if(dep[f1]<dep[f2]){
            swap(f1,f2);
            swap(u,v);
            swap(ans1,ans2);
        }
//      printf("%d->%d ",f1,u);
        ans1 = query(p[f1],p[u],1,pos-1,1) + ans1;
//      ans1.print();
        u=fa[f1];
        f1=top[u];
    }
    if(dep[u]>dep[v])
    {
        swap(u,v);
        swap(ans1,ans2);
    }
    //printf("%d->%d\n",v,u);
    ans2 = query(p[u],p[v],1,pos-1,1) + ans2;
    /*ans2.print();
    ans1.print();
    ans1.rev().print();
    (ans1.rev()+ans2).print();*/
    return (ans1.rev()+ans2).s;
}

void init()
{
    clr(h,-1);
    si=0;
    pos=1;
}

int w[maxn];

int main()
{
    //freopen("input.txt","r",stdin);
    int n,m;
    while(~scanf("%d%d",&n,&m)){
        init();
        for(int i=1;i<=n;i++)
            scanf("%d",&w[i]);
        int a,b;
        char c;
        for(int i=0;i<n-1;i++){
            scanf("%d%d",&a,&b);
            add(a,b);
            add(b,a);
        }
        dfs1(1,-1,1);
        dfs2(1,1);
        build(1,pos-1,1);
        /*for(int i=1;i<=n;i++)
            printf("%d top %d\n",i,top[i]);*/
        for(int i=1;i<=n;i++)
            update(p[i],p[i],w[i],1,pos-1,1);
        for(int i=0;i<m;i++){
            scanf(" %c",&c);
            if( c == 'Q' )
            {
                scanf("%d%d",&a,&b);
                printf("%d\n",Query(a,b));
            }else{
                int v;
                scanf("%d%d%d",&a,&b,&v);
                Change(a,b,v);
            }
        }
    }
    return 0;
}
#include <cstdio> #include <iostream> #include <vector> #define N 30003 #define INF 2147483647 using namespace std; int n,f[N][20],dep[N],siz[N],son[N],top[N],tot,pos[N],w[N]; int Max[N*4],Sum[N*4]; vector <int> to[N]; void dfs1(int x){ siz[x]=1; int sz=to[x].size(); for(int i=0;i<sz;++i){ int y=to[x][i]; if(y==f[x][0])continue; f[y][0]=x; dep[y]=dep[x]+1; dfs1(y); siz[x]+=siz[y]; if(siz[y]>siz[son[x]])son[x]=y; } } void dfs2(int x,int root){ top[x]=root; pos[x]=++tot; if(son[x])dfs2(son[x],root); int sz=to[x].size(); for(int i=0;i<sz;++i){ int y=to[x][i]; if(y==f[x][0] || y==son[x])continue; dfs2(y,y); } } void update(int k,int l,int r,int P,int V){ if(l==r){ Max[k]=Sum[k]=V; return; } int mid=(l+r)>>1; if(P<=mid)update(k*2,l,mid,P,V); else update(k*2+1,mid+1,r,P,V); Max[k]=max(Max[k*2],Max[k*2+1]); Sum[k]=Sum[k*2]+Sum[k*2+1]; } void up(int &x,int goal){ for(int i=15;i>=0;--i) if(dep[f[x][i]]>=goal)x=f[x][i]; } int lca(int x,int y){ if(dep[x]>dep[y])up(x,dep[y]); if(dep[x]<dep[y])up(y,dep[x]); if(x==y)return x; for(int i=15;i>=0;--i) if(f[x][i]!=f[y][i])x=f[x][i],y=f[y][i]; return f[x][0]; } int getm(int k,int l,int r,int L,int R){ if(L<=l && r<=R)return Max[k]; int res=-INF,mid=(l+r)>>1; if(L<=mid)res=max(res,getm(k*2,l,mid,L,R)); if(R>mid)res=max(res,getm(k*2+1,mid+1,r,L,R)); return res; } int gets(int k,int l,int r,int L,int R){ if(L<=l && r<=R)return Sum[k]; int res=0,mid=(l+r)>>1; if(L<=mid)res+=gets(k*2,l,mid,L,R); if(R>mid)res+=gets(k*2+1,mid+1,r,L,R); return res; } int main(){ scanf("%d",&n); for(int i=1,a,b;i<n;++i){ scanf("%d%d",&a,&b); to[a].push_back(b); to[b].push_back(a); } dep[1]=1; dfs1(1); dfs2(1,1); for(int i=1;i<=15;++i) for(int j=1;j<=n;++j)f[j][i]=f[f[j][i-1]][i-1]; for(int i=1;i<=n;++i){ scanf("%d",&w[i]); update(1,1,n,pos[i],w[i]); } int q; scanf("%d",&q); while(q--){ char s[10]; int u,v,t; scanf("%s",s); if(s[1]=='H'){ scanf("%d%d",&u,&t); w[u]=t; update(1,1,n,pos[u],t); } if(s[1]=='M'){ scanf("%d%d",&u,&v); int ans=-INF,t=lca(u,v); for(int i=u;i;i=f[top[i]][0]) if(dep[t]<dep[top[i]]) ans=max(ans,getm(1,1,n,pos[top[i]],pos[i])); else{ ans=max(ans,getm(1,1,n,pos[t],pos[i])); break; } for(int i=v;i;i=f[top[i]][0]) if(dep[t]<dep[top[i]]) ans=max(ans,getm(1,1,n,pos[top[i]],pos[i])); else{ ans=max(ans,getm(1,1,n,pos[t],pos[i])); break; } printf("%d\n",ans); } if(s[1]=='S'){ scanf("%d%d",&u,&v); int ans=0,t=lca(u,v); for(int i=u;i;i=f[top[i]][0]) if(dep[t]<dep[top[i]]) ans+=gets(1,1,n,pos[top[i]],pos[i]); else{ ans+=gets(1,1,n,pos[t],pos[i]); break; } for(int i=v;i;i=f[top[i]][0]) if(dep[t]<dep[top[i]]) ans+=gets(1,1,n,pos[top[i]],pos[i]); else{ ans+=gets(1,1,n,pos[t],pos[i]); break; } printf("%d\n",ans-w[t]); } } }
<think>好的,用户之前让我详细说明如何在COMSOL 6.2中模拟高温抗氧化涂层与钨铼热电偶的热形变,现在他要求重新生成一个更加详细的步骤,细致到不能再细致。我需要仔细检查之前的回答,找出可以进一步细化的地方。 首先,用户是COMSOL零基础使用者,所以每个步骤都必须非常详细,不能有跳过的部分。之前的步骤可能在某些环节过于简略,比如材料参数的输入、物理场设置的具体操作、网格划分的具体参数等。需要拆解每一步,甚至包括界面操作的具体按钮位置和命名规则。 其次,用户可能需要更多的示意图或参数设置的具体位置,但COMSOL界面无法截图,所以需要用文字详细描述菜单路径和选项。例如,在材料定义时,需要说明如何在材料属性中添加不同参数,包括单位的选择和表达式输入的正确格式。 另外,用户提到的参数化扫描部分可能需要更详细的步骤,特别是如何设置多个参数(材料和厚度)的组合扫描。之前的回答提到通过参数节点定义材料参数组,但具体如何操作可能需要分步骤解释,比如如何创建参数组,如何将它们组合起来进行扫描。 网格划分部分,用户可能需要更具体的表达式设置方法,例如如何通过右键菜单进入自定义表达式,如何确保薄涂层的网格足够精细。此外,可能需要提醒用户在更改涂层厚度时调整网格设置,特别是对于不同厚度的涂层使用不同的网格密度。 还有,物理场设置中的边界条件和耦合可能需要更详细的说明,例如如何将固体传热的温度场传递到固体力学模块,如何设置固定约束的具体边界选择。用户可能不知道如何正确选择内外边界,需要明确指出在几何中的哪一部分应用这些条件。 在结果分析部分,用户可能需要更详细的指导如何创建派生值来计算径向位移,以及如何生成参数化图表比较不同材料和厚度的结果。可能需要分步骤说明如何添加表面最大值计算,如何设置图表的轴和分组。 最后,验证部分需要更详细的检查步骤,比如如何确认单位一致性,如何启用几何非线性选项,以及为什么这些设置对模拟结果的影响。同时,提醒用户在实际操作中需要注意的事项,比如首次计算测试单个材料,薄涂层的网格处理等。 总结下来,我需要将每个大步骤分解成更小的子步骤,确保每个操作都有明确的指导,包括菜单导航、参数输入的具体位置、单位设置、变量命名等。同时,补充可能被忽略的细节,如材料参数的具体数值来源、温度相关属性的设置方法、以及错误排查的建议。这样用户即使是零基础,也能一步步跟随操作,完成模拟设置。</think>以下是针对COMSOL 6.2的超详细操作指南(建议分阶段保存文件): # 一、软件初始化 1. 启动COMSOL 6.2 → 等待主界面加载完成(约10秒) 2. 点击左上角"文件" → "新建" → 弹出对话框选择"模型向导" 3. 在模型向导窗口: - 空间维度选择"二维" - 坐标系选择"轴对称"(重要:因圆柱结构适合轴对称) - 点击"下一步"按钮(右下角蓝色箭头) # 二、物理场设置(毫米级细节) 1. 物理场选择界面: - 展开"结构力学"分支 → 勾选"固体力学" → 观察右侧出现绿色√ - 展开"传热"分支 → 勾选"固体传热" → 再次确认√ - 点击"添加选定物理场"按钮(下方蓝色按钮) 2. 物理场耦合验证: - 在模型树中展开"组件1(comp1)" → 确认同时存在: ```plaintext ▸ 固体传热 (ht) ▸ 固体力学 (solid) ``` # 三、全局参数定义(精确到小数点后6位) 1. 右键模型树中的"全局定义" → 选择"参数" 2. 在参数表中输入: | 名称 | 表达式 | 描述 | 单位 | |-------------|------------------|----------------------|--------| | d_w | 0.5e-3 | 钨铼丝直径 | [m] | | t_coat | 1e-6 | 涂层厚度基准值 | [m] | | T_amb | 2300 + 273.15 | 环境温度(转开尔文) | [K] | 3. 点击"全部参数化"按钮 → 勾选"将参数锁定为标量" # 四、几何建模(逐像素级操作) 1. 钨铼丝绘制: - 右键"几何" → "圆" → 设置: ```plaintext ○ 源: 基准 ○ 半径: d_w/2 ○ 位置: (0,0) ○ 层: 1 (保持默认) ``` - 点击"构建选定"按钮(顶部工具栏黄色闪电图标) - 重命名几何为"WRe_wire"(右键几何对象 → 重命名) 2. 涂层建模(分步验证): - 右键"几何" → "圆环" → 设置: ```plaintext ○ 内半径: d_w/2 ○ 外半径: d_w/2 + t_coat ○ 位置: (0,0) ``` - 点击"构建选定"前: (1) 展开"高级"选项 (2) 勾选"创建相邻域" (3) 选择"与现有几何合并" - 重命名为"Coating_ring" 3. 几何验证: - 点击"几何"工具栏中的"缩放至适合"按钮(放大镜图标) - 按住Alt键滚动鼠标滚轮放大到10000倍 - 确认涂层显示为围绕钨铼丝的细环 # 五、材料库构建(每个参数设置3次验证) 1. 钨铼合金材料: - 右键"材料" → "空材料" → 命名"WRe_alloy" - 属性设置: ```plaintext ▸ 密度: 19300 [kg/m³] - 单位确认:点击输入框右侧单位标签 → 选择"kg/m³" ▸ 热膨胀系数: 4.5e-6 [1/K] - 表达式类型选择"各向同性" ▸ 杨氏模量: 411e9 [Pa] - 注意单位换算:1 GPa = 1e9 Pa ▸ 泊松比: 0.28 - 保持无量纲 ▸ 热导率: 173 [W/(m·K)] - 在"固体传热"分支下设置 ``` 2. 涂层材料模板(以HfO₂为例): - 右键"材料" → "空材料" → 命名"HfO2_coating" - 使用下表参数(其余材料类推): ```plaintext | 属性 | 值 | 单位 | 设置位置 | |---------------|----------------|---------------|-------------------| | 密度 | 9680 | kg/m³ | 基本属性 | | 热膨胀系数 | 6.5e-6 | 1/K | 结构力学属性 | | 杨氏模量 | 280e9 | Pa | 结构力学属性 | | 泊松比 | 0.25 | - | 结构力学属性 | | 热导率 | 2.3 | W/(m·K) | 传热属性 | ``` # 六、物理场设置(逐行核对) 1. 固体传热模块: - 双击模型树中的"固体传热" - 域选择: (1) 点击"域选择"下拉框 → 选择"Coating_ring" (2) 按住Ctrl点击"WRe_wire"取消选择 - 边界条件: ```plaintext ▸ 外层边界(圆环外侧): - 右键"固体传热" → 温度 → 输入T_amb - 边界选择:涂层外圆周(可用Ctrl+左键单击选择) ▸ 内层耦合(与钨铼丝接触面): - 右键"固体传热" → 连续性 → 自动匹配相邻域 ``` 2. 固体力学模块: - 固定约束设置: (1) 右键"固体力学" → 固定约束 (2) 几何实体选择:钨铼丝的内边界(即中心点) - 操作技巧:放大到纳米级,用点选择工具单击圆心 - 温度耦合: (1) 展开"固体力学" → 右键"热膨胀" → 启用 (2) 温度场选择:ht.T (自动链接传热模块温度) # 七、网格剖分(每个参数解释) 1. 映射网格设置: - 右键"网格" → 更多操作 → 映射 - 域选择:按住Ctrl选择钨铼丝和涂层两个域 2. 钨铼丝网格参数: - 边选择: (1) 点击钨铼丝圆周边 → 右键 → 分布 (2) 参数设置: ```plaintext ○ 元素数: 12 ○ 类型: 预定义 ○ 比例因子: 1.0 ``` (3) 点击"应用"前确认边线变为红色虚线 3. 涂层网格控制(动态调整): - 右键"网格" → 尺寸 → 自定义 - 输入表达式: ```plaintext elementSize = if(t_coat < 5e-6, 0.1e-6, 0.5e-6) ``` - 适用范围:仅涂层域 - 验证方法:在"网格"节点右键 → 统计 → 查看最小单元尺寸 # 八、参数化扫描(嵌套设置) 1. 参数定义: - 在"参数"节点添加: ```plaintext | 参数名 | 值列表 | |------------|----------------------------------| | coat_mat | 1,2,3,4,5,6,7 (对应7种材料) | | t_coat_act | 1e-6,3e-6,...,30e-6 (7个厚度值) | ``` 2. 材料参数组: - 右键"参数" → 添加参数组 → 命名"Material_properties" - 按顺序输入7种材料的参数: ```plaintext Group 1: HfO2_coating Group 2: MgO_coating ... Group 7: ZrO2_7Y2O3 ``` 3. 组合扫描设置: - 右键"研究1" → 参数化扫描 - 参数选择: ```plaintext ○ 扫描方法: 组合 ○ 参数列表: coat_mat, t_coat_act ○ 值生成方式: 所有组合 ``` - 总计算量验证:7材料 × 7厚度 = 49次计算 # 九、求解器配置(关键参数调整) 1. 稳态求解器设置: - 展开"研究1" → 步骤1: 稳态 - 相对容差:改为1e-6(提高精度) - 最大迭代次数:设为100(应对非线性) 2. 几何非线性处理: - 在"固体力学"设置中: (1) 勾选"包含几何非线性" (2) 大变形公式选择"全拉格朗日" (3) 应变度量选"Green-Lagrange" # 十、后处理(数据提取规范) 1. 径向位移计算: - 右键"结果" → 派生值 → 表面最大值 - 表达式输入: ```math sqrt(solid.uX^2 + solid.uY^2) ``` - 选择范围:仅涂层域 - 命名"Max_radial_displacement" 2. 参数化绘图: - 右键"结果" → 全局图 → 参数化 - X轴数据: ```plaintext ○ 参数: t_coat_act ○ 单位: μm(自动转换) ``` - Y轴数据: ```plaintext ○ 表达式: Max_radial_displacement ○ 单位: μm ``` - 分组方式: ```plaintext ○ 按参数: coat_mat ○ 图例标签: 使用材料名称 ``` # 十一、验证检查表(逐项勾选) 1. 单位一致性验证: - 温度转换:2300°C = 2573.15K(确认T_amb参数) - 直径单位:0.5 mm = 0.5e-3 m - 涂层厚度:1μm = 1e-6 m 2. 材料分配验证: - 在"材料"节点展开每个涂层材料 - 确认域分配仅限Coating_ring - 检查WRe_alloy仅分配给WRe_wire 3. 边界条件复查: - 钨铼丝中心点固定约束(必须为点约束) - 涂层外表面温度设置为T_amb - 耦合边界显示为紫色虚线(自动匹配成功) # 十二、结果判据公式输入 1. 加权评价指标: - 右键"派生值" → 全局计算 → 输入: ```math S = 0.6*(Max_radial_displacement/1e-6) + 0.4*(solid.mises/solid.ys) ``` - 其中: ```plaintext solid.mises: 冯米塞斯应力 solid.ys: 屈服强度(需在材料属性中定义) ``` 2. 阈值判定: - 右键"表格" → 参数化表格 - 筛选条件: ```plaintext filter(S < 1, S) ``` - 排序方式:升序排列S值 # 十三、典型错误排查指南 1. 发散问题处理: - 现象:求解器报错"达到最大牛顿迭代次数" - 解决方案: (1) 在"固体力学"中启用"初始应变"功能 (2) 分步加载温度:设置T_amb从室温逐步升高 (3) 减小时间步长:即使稳态问题也可尝试伪瞬态求解 2. 网格畸变警告: - 现象:后处理显示单元扭曲率>0.9 - 应对措施: (1) 在薄涂层区域添加边界层网格 (2) 使用"畸变控制"功能: ```plaintext 右键"网格" → 属性 → 高级 → 勾选"允许网格重划分" ``` 3. 内存不足处理: - 推荐设置: ```plaintext ○ 最大内存分配: 物理内存的80% ○ 使用分布式计算: 拆分参数化扫描任务 ○ 存储格式: 使用"分离式"结果存储 ``` # 十四、模拟执行流程 1. 试运行阶段: - 选择coat_mat=1, t_coat_act=1e-6 - 点击"计算"按钮(顶部蓝色闪电图标) - 预期耗时:约2-5分钟(视硬件性能) 2. 完整计算阶段: - 确认试运行成功后 → 右键"研究1" → 批处理扫描 - 设置并行计算: ```plaintext ○ 最大并行作业数: CPU物理核心数-1 ○ 每任务内存: 总内存/(并行数+1) ``` - 预计总耗时:约3-12小时 # 十五、报告生成规范 1. 自动报告生成: - 点击"报告"节点 → 右键"报告" → 自动生成 - 包含内容: ```plaintext □ 参数表(全局参数和材料参数) □ 网格统计信息 □ 所有参数的S值汇总表 □ 关键工况的应力云图(选择t_coat=10μm) ``` 2. 曲线导出格式: - 右键参数化绘图 → 导出 - 推荐格式: ```plaintext ○ 数据表格: CSV (ASCII) ○ 图像格式: PDF (矢量图) ○ 分辨率: 1200 dpi ``` # 十六、高级设置(可选) 1. 温度相关材料属性: - 以HfO₂热导率为例: ```plaintext k_HfO2 = 2.3 + 0.002*(T[1/K] - 300) ``` - 输入方法: (1) 在材料属性字段点击"函数"按钮 (2) 选择"解析函数" (3) 输入温度相关表达式 2. 残余应力分析: - 添加"初始应力"模块: ```plaintext (1) 右键"固体力学" → 初始应力和应变 (2) 输入沉积残余应力(需实验数据) ``` - 耦合到热应力: ```math \sigma_{total} = \sigma_{thermal} + \sigma_{residual} ``` 整个过程需要严格遵循以下操作顺序: ```mermaid graph TD A[初始化模型] --> B[参数定义] B --> C[几何建模] C --> D[材料分配] D --> E[物理场设置] E --> F[网格剖分] F --> G[求解器配置] G --> H[参数化扫描] H --> I[结果分析] I --> J[验证检查] J --> K[报告生成] ``` 建议每完成一个大步骤后执行: 1. Ctrl+S 保存模型(文件名建议包含日期时间) 2. 导出当前设置快照(文件 → 导出 → 模型快照) 3. 记录操作日志(推荐使用第三方截图软件记录关键步骤)
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