了解数据映射
映射是在两个单独模型之间插值数据集的过程。 例如，流体域的压力数据可以映射到固体域的对应表面并用作拉力负载。
映射数据是基于文件的耦合方法的重要组成部分，因为它支持使用 Simcenter STAR-CCM+ 中计算出的数据在第三方 CAE 程序中指定边界或场条件。 同样，可以使用第三方程序中计算出的数据在 Simcenter STAR-CCM+ 模型中设置边界条件。 通常，数据在两个模型之间的交界面处映射，这可能涉及在两个表面、一个表面与一组节点或一个区域与一个体积之间插值数据。 映射为用户带来一些挑战，例如如何消除两个模型间交界面处的网格密度或拓扑的差异，或如何保持求解的精度。 下面讨论了这些挑战以及 Simcenter STAR-CCM+ 和典型工作流中使用的映射算法类型。 有关如何进行映射操作的详细信息，请参考以下章节：
Simcenter STAR-CCM+ 基于文件的耦合中的所有格式使用相同的核心插值算法将数据从一个表面映射到另一个表面。 在当前版本的 Simcenter STAR-CCM+ 中，映射方法的精度从零阶增至最少一阶。 如下所述，通过在对象树中执行操作来实现 Simcenter STAR-CCM+ 中的映射。
映射操作
与导入的模型耦合的关键操作是在 Simcenter STAR-CCM+ 边界和/或区域与导入的表面和/或体积之间映射数据。 还可以在 Simcenter STAR-CCM+ 边界与导入的梁曲线之间映射数据。 导入的表面、梁和体积的弹出菜单中提供多个映射操作。 其中的每个映射操作创建一个数据映射器对象，该对象包含映射功能，在供修改或重用的节点下列出。 根据映射操作是与表面、梁还是体积相关联，创建表面数据映射器、梁数据映射器或体积数据映射器。 有关详细信息，请参见使用数据映射器。
通过映射操作对话框（映射导入的模型数据），可以选择 Simcenter STAR-CCM+ 边界/区域、导入的表面/体积以及要在源和目标边界/区域之间映射的场函数。 此外，可以指定特定参数来控制基础数据映射器。 这些选项包括接近容差和常态容差（仅可用于表面数据映射器）。 有关详细信息，请参见设置数据映射器属性。 映射操作对话框中的选择自动填充在创建的数据映射器对象中，从而可以通过按此处所述创建映射器或通过手动创建映射器来实现相同的映射。 此外，如果执行同一表面或体积对之间的后续映射，可以重用插值模板，从而优化计算时间。
插值方法
插值方法基于最小二乘法或形状函数法。 选择基于源数据是以面为中心还是以节点为中心。 例如，考虑一个共轭热传递 (CHT) 应用，其中使用 ABAQUS 完成固体热分析，使用 Simcenter STAR-CCM+ 执行流体的流体/热分析。 这些分析的耦合发生在两个步骤中：
- 将 Simcenter STAR-CCM+ 流体边界中的热传递系数和参考温度映射到 ABAQUS 固体表面。
- 将 ABAQUS 固体表面中的表面温度映射到 Simcenter STAR-CCM+ 流体边界。
在步骤 1 中，Simcenter STAR-CCM+ 边界是源表面，源数据以面为中心。 目标点是 ABAQUS 面中心。 在此案例中，使用最小二乘法插值将以边界面为中心的数据映射到 ABAQUS 面中心。 在步骤 2 中，从 ABAQUS 导入固体表面温度。 在上述 CHT 案例中，ABAQUS 表面是源表面，源数据驻留在节点上。 ABAQUS 单元的形状函数用于插值函数，以将 ABAQUS 节点中的数据映射到 Simcenter STAR-CCM+ 边界面中心。 仅针对线性/二次/三次/四次元实现形状函数。
应对挑战
映射数据的一项挑战是标识源侧和目标侧的匹配面或表面。 在复杂应用情况下（例如汽车引擎盖下），固体与流体之间的热传递跨连接到多个不同零部件的多个公共表面发生。 这些表面和零部件的大小、形状和厚度各异。 根据分析需求，零部件以不同的方式分组。 例如，流体区域可以在执行 CFD 分析时将多个显示的表面分组在一起。 但是，固态区域需要单独处理每个零部件，以考虑不同的材料属性和分析每个零部件的热应力。 此外，公共表面的离散表示在固体和流体区域中有很大差异。 固体和流体表面上的网格拓扑和网格密度也可能有很大差异。 例如，Simcenter STAR-CCM+ 网格引擎通常会创建多边形面和网格单元，而大多数有限元包在各阶的三次/四次元上操作。 此外，CFD 分析通常需要（比固体）更高的网格密度来捕捉边界层。 根据生成的网格的质量，公共表面的几何详尽度可能有所降低。 通过使用额外映射选项，可以应对这些挑战。 有关详细信息，请参见最近邻搜索约束。