网格化场函数参考
本节列出了与网格化相关的场函数。
面网格场函数
导入零部件或使用表面重构之后，Simcenter STAR-CCM+ 将提供多个场函数。
- Area
- 显示网格单元面的面积。仅适用于面网格。
- 值
- 显示面积的绝对值。
- Laboratory(基准)
- 显示与 i、j 或 k 方向垂直的面积的值。
- Centroid
- 请参见空间场函数参考。
- DeviationDistance.AutomatedMesh
- 将标量场景中显示的最新表面与先前通过自动网格操作创建的描述进行比较。显示场景中的表面与先前描述的偏差程度。
- DeviationDistance.Root
- 将标量场景中显示的最新表面与根描述进行比较，并显示场景中的表面与先前根描述的偏差程度。
- EdgeLength
- 显示面上的平均边长。仅适用于面网格。
- FaceQuality
- 显示面上的面网格质量值，其中 1.0 为最高质量，0.0 为最低质量。仅适用于面网格。
- FreeEdges
- 显示表面上的任何自由边。仅适用于面网格。
- NonmanifoldEdges
- 显示表面上的任何非流形边。仅适用于面网格。
- Position
- 请参见空间场函数参考。
- SurfacePatch
- 将每个表面块显示为唯一编号。仅适用于面网格。
体网格场函数
选择网格模型或执行网格化操作之后，Simcenter STAR-CCM+ 将提供多个场函数。
- Area
- 场函数显示网格单元面的面积。面积可以显示为幅值或基准坐标值。从 Simcenter STAR-CCM+ 10.02 版本起，还可以在未网格化的表面上运行 Area 场函数。
- Magnitude
- 显示面积的绝对值。
- Laboratory(基准)
- 显示与 i、j 或 k 方向垂直的面积的值。
- Boundary Index
- 此场函数显示与边界相关联的索引号。每个边界均具有唯一边界索引来进行区分。
- Boundary Sliver Cell Indicator
- 此场函数指示属于“边界薄元”的网格单元。边界薄元是求解域的外边界上可以移除而不会影响网格拓扑的平网格单元。
- 网格单元长宽比
- 此场函数用于区分规则多边形网格单元与偏斜或延伸网格单元。值为 1 时，表示网格单元是规则多边形；值接近 0 时，则表示高度延伸的网格单元。
- 网格单元索引
- 此场函数显示每个网格单元的索引。只有在局部分区上给定区域的网格部分内，索引才唯一。因此，如果 P 个处理器中共有 R 个分区区域，则当索引为 0 时一共有 R*P 个网格单元（假设具有足够的网格单元，可以为每个分区的每个区域至少分配一个网格单元）。它不是一个 ID，而是偏移值。
- 网格单元质量
- 网格单元质量由网格单元形心相对于面相邻网格单元的几何分布以及网格单元面的方位共同确定。通常，其面非正交程度较高的平网格单元的网格单元质量往往较差。质量为 1.0 的网格单元被视为完美网格单元。
- Centroid
- 形心是体（或壳体）质心的位置矢量。质心可以显示为值或基准坐标。有关详细信息，请参见空间场函数参考。
- Magnitude
- 显示质心的绝对位置。
- Laboratory(基准)
- 显示 X、Y 或 Z 方向上的质心位置。
- Chevron 质量指示器
- 此场函数标识 Chevron 网格单元。Chevron 网格单元是在公共面以一定角度相交的细薄网格单元对，该角度使得连接网格单元中心的线不会穿过公共面。Chevron 网格单元标记为 1.0，其他每个网格单元则标记为 0。
- Element Type
- 单元类型可标识每个网格单元的特定 STAR 网格单元拓扑。每个编号对应于不同的拓扑类型，如下所示：
- 一维
- 3 — STAR_LINE_CELL
- 21 — STAR_QUADRATIC_EDGE
- 二维
- 5 — STAR_TRI_CELL
- 7 — STAR_POLYGON_CELL
- 9 — STAR_QUAD_CELL
- 22 — STAR_QUADRATIC_TRIANGLE
- 23 — STAR_QUADRATIC_QUAD
- 三维
- 10 — STAR_TET_CELL
- 12 — STAR_HEX_CELL
- 13 — STAR_WEDGE_CELL
- 14 — STAR_PYRAMID_CELL
- 24 — STAR_QUADRATIC_TETRA
- 25 — STAR_QUADRATIC_HEXAHEDRON
- 26 — STAR_QUADRATIC_WEDGE
- 29 — STAR_TRIQUADRATIC_HEXAHEDRON
- 41 — STAR_UNIDENTIFIED_CELL
- 42 — STAR_POLYHEDRON
- Face Index
- 面索引显示每个边界面的分区局部索引。
- Face Type
- 面类型显示每个面的节点数。例如，三角形面的面类型是 3，六边形面的面类型是 6。
- Face Validity
- 面有效性是面法向相对于其关联网格单元形心的正确性的面积加权度量。在高质量的网格单元中，面法向指向远离网格单元形心的方向。在面有效性较差的网格单元中，一个或多个面法向指向朝向关联网格单元形心的方向。当面有效性为 1.0 时，意味着所有面法向均正确指向远离形心的方向。当值低于 1.0 时，意味着某些网格单元面法向指向形心，这指示存在某种形式的凹陷。当值低于 0.5 时，表示负体积网格单元。
- Interface Parent Face Index
- 此场函数是每个直接边界交界面边界面的父面偏移。直接边界交界面边界上的每个面均与每个参与边界的一个面相交。此索引将这些面与参与边界区分开来。
- 最小二乘质量
- 最小二乘质量是网格单元质量的指示器，它基于网格单元形心相对于其面相邻网格单元的网格单元形心位置的物理位置。（使用网格单元质量校正模型时可用。）
- Partition
- 网格单元/面/节点所在的主分区。并行运行模拟时，区域将根据处理器数量进行分解，使每个网格单元均分配给一个主分区。
- Periodic Index
- 重复交界面可能需要传递多次，以便相交所有面。例如，转子定子（滑动交界面）案例将就地相交一次，然后通过周期转换旋转/平移一侧并再次相交，一直重复此过程，直到所有面全部执行此操作为止。对于给定的相交面，此值将报告匹配所需的步骤数。因此，它将指出必须要应用多少倍周期转换才能与交界面的另一侧对齐。
- Position
- 此场函数显示节点相对于原点的位置。位置可以显示为值或基准坐标。对于网格单元，位置作为网格单元节点位置的平均值返回。有关详细信息，请参见空间场函数参考。
- Magnitude
- 显示绝对位置。
- Laboratory(基准)
- 显示 X、Y 或 Z 方向上的位置。
- Prostar Face Id
- 当已为导入的 STAR-CD 网格上的面分配一个边界时，此场函数将返回原始 pro-STAR 边界的索引。pro-STAR 中将绘制此数字，以此响应 NUMB,BOUND,ON 命令。
- Prostar Cell Id
- 此场函数包含导入的 STAR-CD 网格的原始 pro-STAR 网格单元编号。pro-STAR 中将绘制此数字，以此响应 NUMB,CELL,ON 命令。
- Prostar Cell Type
- 此场函数包含导入的 STAR-CD 网格的 pro-STAR 网格单元表索引号。pro-STAR 中将绘制此数字，以此响应 NUMB,TYPE,ON 命令。
- 径向坐标
- 如果定义了一个轴，此场函数将提供与该轴的距离。
- 区域索引
- 此场函数包含区域索引。每个区域均具有唯一区域索引，以将其与其他区域区分开来。
- 偏斜角
- 此场函数包含网格单元的偏斜角。它将指示面两侧的网格单元是否采取允许物理量扩散的方式形成，而又不会导致这些物理量变得无限大。为了降低对稳定性的影响，应避免偏斜角大于 85 度。
- Unmatched Edge Count
- 此场函数显示任何未闭合网格单元。拓扑封闭体积网格单元包含必须由刚好连接到两个面且面法向指向外部的边组成。如果网格单元缺少面或者向外法向不一致，该网格单元将被视为未闭合网格单元并导致网格无效。
- 体积
- 此场函数包含每个网格单元的体积。
- 体积变化
- 此场函数描述网格单元体积与其最大的相邻网格单元体积之比。该值为 1.0 时，指示该网格单元的体积大于或等于其相邻网格单元。两个网格单元之间的体积跃变过大时，可能会导致求解器不精确和不稳定。检查体积变化值小于或等于 1e-05 的网格单元，因为这类网格单元可能被视为可疑网格单元。
- Zero Face Area Indicator
- 如果任何面的面积接近零，则此场函数具有值 1，否则值为零。它用于诊断潜在的网格问题。（使用网格单元质量校正模型时可用。）有关更多信息，请参见网格单元质量校正场函数参考。
棱柱层网格生成器场函数
选择网格模型或执行网格化操作之后，Simcenter STAR-CCM+ 将提供多个场函数。
- 第一个棱柱层高度
- 显示第一个棱柱层中网格单元的厚度。
- 棱柱网格单元厚度
- 显示棱柱层内每个网格单元的厚度。
在从棱柱层增长的边界面处，此场函数的值等于棱柱层总厚度。
- 棱柱层网格单元
- 显示棱柱层内所有的网格单元。
- 棱柱层数
- 描述网格单元所在的棱柱层。。1 表示网格单元位于棱柱层的第一层。
作为棱柱层增长起点的所有边界面将获得总棱柱层的数量。
| 注 | 棱柱层场函数不可用于已导入网格和使用涡轮机网格生成器生成的网格。对于使用定向网格、四面体网格生成器、增强层网格生成器生成的棱柱网格单元，这些场函数可用，但精度可能较低。 |
有限元网格场函数
使用有限元模型之后，Simcenter STAR-CCM+ 将提供多个场函数。这些场函数用于诊断潜在的网格问题。
- 有限元网格单元质量角度偏斜度
- 此场函数描述网格单元最窄的角的窄度。此值的范围为 0 到 1；0 表示坏网格单元。请参见角度偏斜度。
- 有限元网格单元质量长宽比
- 此场函数描述网格单元的最长边和最短边之间的比率。此值的范围为 1 到无穷大；比 1 大很多的值表示坏网格单元。请参见长宽比。
- 有限元网格单元质量中间点偏差
- 此场函数描述中间边节点与两个拐角节点之间的对角线的距离。此值的范围为 0 到无穷大。小于 0.25 的值表示好网格单元。值 -1 表示反转网格单元。请参见中间点偏差。
- 有限元网格单元质量形状
- 此场函数根据网格单元的雅可比行列式报告数量。此值的范围为 0 到 1；值越大，质量越高。请参见形状。
- 有限元网格单元质量翘曲
- 此场函数报告网格单元面节点与面平面的最大距离。此值的范围为 0 到无穷大。小于 0.5 的值表示好网格单元。请参见翘曲。
- Fe 无效单元指示器
- 此场函数报告任何有限元在单元节点是否有负雅可比行列式。此值的范围是 0 到 1；1 表示无效单元。请参见形状。