周期交界面拓扑

周期交界面的边界在空间上是物理分离的，但可以通过某些持续的旋转和/或平移从一个空间映射到另一个空间。周期交界面表示边界之间信息的循环重复，以便通过一个边界的通量进行转换并应用于另一个边界。

这有效地逼近一个重复几何。例如，可以通过使用一段较短的管道并在两个端点之间应用周期交界面来对无限长的管道建模。

要定义周期交界面，可将一个边界的周长设为与周期匹配边界的转换后的周长重合。下图显示应用于以平移和旋转方式重复的几何的周期交界面的示例。每种情况中的绿色虚线和黑色虚线表示周期交界面边界对的位置。对于每个边界对，边界的形状和大小匹配，它们由给定的矢量或角度分开。Simcenter STAR-CCM+ 将自动计算平移矢量或旋转角度，它们是交界面周期转换节点的属性。

将周期交界面与表面重构、四面体、多面体或薄体网格生成器结合使用时，网格生成器将在交界面的每边生成共形网格。换句话说，如果成功，将两个边界从一个共形网格映射到另一个共形网格时，这两个边界在节点位置和面拓扑方面完全匹配。这将为分析阶段生成高质量的网格定义。

通常，交界面的两侧相同。但在某些情况下，这两侧可能不同。例如，一侧可由两个块/CAD 面组成，而另一侧仅由一个块/CAD 面组成，从而导致两侧之间的内部边不同。如果一个内部边未能与交界面另一侧的内部边配对，则该内部边将被去除。在由 CAD 面组成的情况下，CAD 映射也会被去除。目的是通过尽量去除不太重要的条件，来使面保持共形。在上述示例中，不太重要的条件为到 CAD 和内部特征边的映射。

在创建了周期类型的交界面并且随后使用了上述某个网格化工具时，用于生成共形网格的选项将自动启动。将在表面重构阶段和体网格生成阶段中尝试生成共形网格。这意味着，如果从其他源导入准备好的面网格并将其直接用于生成体网格（不是首先进行表面重修），则仍可以在方案的边界内获得共形周期边界对。

共形网格映射仅限于旋转、平移或这两种情况（旋转平移），在这些情况下可以获得边界对（在内置容差范围内）。如果找到了成功的映射，则变换矩阵、节点对数量和面映射将显示在输出窗口中。

如果无法抽取变换矩阵或周期边界对之间不满足网格共形性，则会在输出窗口中显示一条警告消息，其中包括这些问题的所在位置。

在本例中，网格化方案仍可生成网格，但将恢复为非共形，完全就像周期边界对不存在一样。使用网格的表示节点来查看周期配对中属于每个边界的面的数量，也可以确认缺少周期匹配。如果面的数量不同，则表明映射不成功。

如果激活了表面重构的自动表面修复选项，则从此操作中排除周期边界。在运行了表面重构后手动修改面网格时要谨慎，因为在到达该过程的体网格化步骤时，对属于周期配对的边界进行的更改不会保留。

提供周期转换属性后，即可运行表面重构和体网格生成器。这将评估为周期交界面输入的信息，并确定是否可以生成共形网格。将在每个网格生成器中的输出日志开始处指示此情况。如果成功，将在属性面板中显示计算得到的旋转角度和/或平移距离：

将对交界面节点自动“锁定”这些值，以防止在进一步的网格化操作过程中进行重新计算。要更改值，可取消勾选已锁定选项。将在网格化期间重新计算角度和平移。

未正确指定正确的周期属性会导致共形网格计算失败，如下所示：

网格化过程仍将继续，但最终会导致在相交过程中生成非共形网格。如果共形体网格很重要，则仔细检查周期转换属性值以了解错误情况。还建议首先生成共形面网格，以保证体网格对于周期交界面也是共形的。也就是说，首先使用完整定义的交界面和属性运行表面重构，然后再运行体网格生成器。