Sculpt適応メッシング
Sculptのオプションは、適応性のメッシングを指定します。 Sculptは、直交座標系(直交座標系)のネットワークを使用し、すべての六面体要素(メッシュ)の基礎となる。 デフォルトのメッシュサイズは、オーバーレイヤーネットワークの恒久的なサイズのセルに従います。 オプションの適応性により、ユーザーは自動的に直交座標系ネットワークのセルをジオメトリの基準に基づいて分割し、より細い細部を持つ地域でより小さなセルを生み出すことができます。 調整されたネットワークは、その後Sculpt手順の基礎として使用されます。
Sculptのadaptivityはadapt_type、adapt_levels、adapt_thresholdの3オプションで制御します。adapt_typeはグリッド内でどのcellを分割するかを決める方法とジオメトリ基準を、adapt_levelsは各cellを分割できる最大回数を制御します。選択したadapt_typeに応じてadapt_thresholdを、cell分割判定に用いる具体的なジオメトリしきい値として使用します。
Adaptive Meshing -adp --adapt --adapt_type -A <arg> Adaptive meshing type --adapt_threshold -AT <arg> Threshold for adaptive meshing --adapt_levels -AL <arg> Number of levels of adaptive refinement --adapt_material -AM <arg> Info for adapting material --adapt_export -AE Export exodus mesh of refined grid --adapt_non_manifold -ANM Refine at non-manifold conditions --adapt_load_balance -ALB Adaptive parallel load balancing --adapt_memory_stats -AMS Write memory usage stats for adaptivity Sculpt Command Summary
適応細分化タイプ
Command: adapt_type Adaptive meshing type
Input file command: adapt_type <arg>
Command line options: -A <arg>
Argument Type: integer (0, 1, 2,...7)
Input arguments: off (0)
facet_to_surface (1)
surface_to_facet (2)
surface_to_surface (3)
vfrac_average (4)
coarsen (5)
vfrac_diff (6)
vfrac_difference (6)
resample (7)
material (8)
region (12)
コマンド説明：
このオプションはユーザー定義基準に従ってメッシュを自動細分化します。使用しない場合、モデル全域で一定cell sizeを仮定します。Sculptは直交グリッド各cellのvolume fraction sampleからmesh surfaceを補間し、CADモデルの正確なジオメトリを近似してメッシュを構築します。一般に直交グリッド解像度が高いほどsampling回数が増え、初期ジオメトリをより正確に表現できます。選択したadapt_typeが細分化基準を制御します。基準を満たさない場合、adapt_thresholdで示すしきい値が全域で満たされるか、最大level数adapt_levelsへ達するまで細分化を継続します。利用可能な細分化基準は次のとおりです:
- オフ(0): 直交座標系ネットワークは、直交座標系のみによって定義されます。 ネルクス, ニーニーそして、 エリズム あるいは cell_size Sculpt meshの基準として使用します。細分化は行いません。
- facet_to_surface(1): このオプションは、直交座標系のネットワーク内のエッジがSTLモデルの三角形を交差し、近い距離を近いジオメトリに測定するあらゆる場所を評価します。 エッジを交差するセルは、測定された距離がエッジより大きい場所に近い。 adapt_threshold 単一の「分割」に分類される。 これは、それぞれの細分化レベルで行われ、その後、より薄い解像度ネットワークに基づいて新たなジオメトリが計算されます。 細分化は、すべての測定された距離がadapt_thresholdより小さく、またはレベルの最大数(adapt_levels)達成されました。 このオプションは、入力がSTLファイルから来た場合にのみ使用できます。 マイクロ構造や「Diatoms」は現在サポートされていません。
距離からSTLの面からジオメトリに近づく。 距離dは、ネットワークのエッジを越えて、インターポレートのジオメトリに最も近い点まで、側面(グリーン)の間で測定されます。 d > adapt_threshold なら、セルが分割されます。 - surface_to_facet (2): この基準は同様です。 facet_to_surface (1) サンプル化のために選ばれた場所が頂点から選ばれ、それに近い「サーフェス」を表す。 STLモデルのいずれかの側面に測定される最も近い距離は細分化の基準として使用されます。 測定された距離が頂点を超えるセル adapt_threshold が細分化対象として識別されます。このオプションは一般に1より高速ですが、初期グリッド解像度が粗すぎる場合はフィーチャを見逃すことがあります。また、入力ジオメトリがSTLファイル由来の場合にのみ使用できます。現在、microstructureとdiatomはサポートされていません。
距離からジオメトリからSTLの面まで。 距離dは、インターポレートのジオメトリの点から、ネットワーク上のプロジェクトされた点に合致し、STLの側面の1つに最も近い点まで測定されます。 d > adapt_threshold なら、セルが分割されます。 - surface_to_surface(3) この基準では各cellについて局所補間サーフェスを計算し、そのcellを8分割した子cellから補間したサーフェスと比較します。2つの近似サーフェス間距離がユーザー定義値より大きい場合、
adapt_thresholdその後、セルは均一に精製されます。 このオプションはSTLとDiatoms入力ジオメトリで使用できますが、マイクロ構造ではありません。
子と親の間の距離はジオメトリに近い。 インターポレートのジオメトリを n レベルと n + 1 レベルで計算した後、d は 2 つのジオメトリの表現の間の距離です。 セルは、d >adapt_thresholdが分割されている。 - vfrac_average(4): 直交グリッドの各セルについて、8セルへ分割すべきかを判定します。親セルの体積分率と8個の子セルの平均体積分率を比較し、その絶対差がユーザー定義値より大きい場合、 adapt_threshold するとcellを一様細分化します。次の adapt_threshold この場合、0と1の間の数字でなければなりません。 小さな数はジオメトリの変化により敏感であり、通常はインターフェイスでより細分化する。
セルのボリューム分裂の違いボリュームの分割は、 n レベルの「細胞」の 8 人の子どもの「細胞」のために評価されます。 この例では、左下の「細胞」の n + 1 レベルのボリュームの 1 つまたは複数の部分が、d 以上の範囲で異なっていないことを示していますので、それは分離されていません。 - カルシェン (5): 直交座標系ネットワーク上のデータの密集を考慮して、Sculptは、データの変更を記録するために、厳格な解像度と細分化から始まります。 「adapt_level」のオプションを使用して、最初のネットワークの連続性を決定します。 たとえば、LxMxNのセルの密度のネットワークは、L/2^a x M/2^a x N/2^a の初期解像度で始まりますが、A はユーザーが定義するadapt_levels値です。 セルは細分化のために識別されますが、セルのいずれかの材料のボリュームの割合がユーザーが定義したものより大きい場合 adapt_threshold ちなみに 1.0 以下はadapt_thresholdです。 このオプションは、 input_spn そして、 input_micro 形式それは、最初に非常に密度の高いデータが提供される場合に最も有用であり、FEAのメッシュとして機能するにはあまりにも良いものになるでしょう。 この方法は、固体の内部および外部のメッシュを効果的に調節するが、ジオメトリの境界線で精密な解像度を維持する。
Dense Dataへ細分化（Coarsening）。解像度N×Mの初期グリッドをadapt_levels値に基づいてN0×M0へ粗視化します。その後、adapt_type = 4と同様の基準で粗いセルを分割します。 - vfrac_difference(6): 直交グリッドの各セルについて、8セルへ分割すべきかを判定します。親セルの体積分率と8個の子セルそれぞれの体積分率を比較し、いずれかの子セルと親セルの体積分率の絶対差がユーザー定義値より大きい場合、 adapt_threshold するとcellを一様細分化します。次の adapt_threshold この場合、0と1の間の数字でなければなりません。 小さな数はジオメトリの変化により敏感であり、通常はインターフェイスでより細分化する。
- 例(7): マイクロ構造ファイル形式からボリュームの分割データを入力する(input_micro、input_cart_exo、input_spn) はダウンサンプリングされ、次の条件に従って複数セルの体積分率データを平均化します:
adapt_levels set. To resample at 1/2 resolution, use adapt_levels = 11 / 4 解像度、使用 adapt_levels = 2などなど例えば、入力データが100X100X100の解像度を持っている場合、 adapt_levels = 1 効果的に50×50×50のネットワーク解像度を生み出し、2×2×2の「細胞」の各グループが、オリジナルのデータで単一の大きな「細胞」に平均化される。 同様に、adapt_type = 2 は 25X25X25 ネットワーク解像度を生み出し、それぞれの 4X4X4 セルのグループは、サンプルで単一のセルを構成します。 デフォルト
adapt_levels 2位です。
- 材料(8): 細分化はセルで行われるが、主流のボリュームフラクションは、ユーザーが定義した材料IDである。 使わなければならないのは、
adapt_material オプションは、精製される材料を示す。
調和するメッシュを維持するために、移行要素は、より小さく、より大きな要素のサイズの間の移行に挿入されます。 デフォルトについて adapt_type オプションが オフ(0) (あるいは、適応性の細分化が起こることはありません)。
直交座標系は、すべての場合、Xint、Yint、Zint、または cell_size 値は細分化の基礎として使用され、メッシュで最大の要素の大きさを定義する。
適応性細分化の限界
Command: adapt_threshold Threshold for adaptive meshing Input file command: adapt_threshold <arg> Command line options: -AT <arg> Argument Type: floating point value >= 0.0コマンド説明：
この値は、適応性の敏感性を制御します。 使用される値はadapt_typeに基づくものとします。
facet_to_surface (1)
surface_to_facet (2)
surface_to_surface (3)
これらのオプションでは、 adapt_type 選択されたものは「サーフェス」または側面の間の絶対的な距離を表します。 距離を超える場所 adapt_threshold 近傍cellが細分化対象として識別されます。この値が小さいほどadaptationの感度が高くなり、生成要素数も増えます。未指定の場合、 adapt_threshold 以下のように定義される。
adapt_threshold = 0.25 * cell_size / adapt_levels^2vfrac_average(4)
カルシェン (5)
☆ ☆ ☆ ☆ adapt_threshold この場合の値は、parent cellのvolume fractionと8個のchild cellの平均volume fractionとの差の最大値を表します。値は0.0〜1.0です。小さいほどadaptationの感度が高まり、生成要素数も増えます。デフォルトは adapt_threshold 0.01 は指定されていない場合に使用されます。
- 材料(8)
セル内の材料の体積分率がしきい値を超えると細分化します。別の 限界 それぞれに設定することもできます。 adapt_material 世界の限界値を超える。
adapt_levelsで定義した値を超える場合、ユーザー定義のadapt_thresholdがメッシュ全域で満たされないことがあります。
アダプティブレベル数
Command: adapt_levels Number of levels of adaptive refinement Input file command: adapt_levels <arg> Command line options: -AL <arg> Argument Type: integer >= 0コマンド説明：
実行される適応性細分化のレベルの最大数。 細分化のレベルは、ユニークな細分化のために特定された直交座標系ネットワークの各細胞を8つの子どもの「細胞」に分けます。 細分化の2つのレベルは、それぞれの「細胞」を再び8に分け、結果は六十四の子供の「細胞」、3つのレベルは256に分け、その他。 セルごとに最大分割数は以下のように与えられます。
number of cells = 8^adapt_levels
任意のcellに対する最小edge長は次で与えられます:
min cell edge length = cell_size / adapt_levels^2
実際に使用する細分化レベル数は、すべてのcellが次を満たすかどうかで決定されます: adapt_thresholdあるいは「adapt_level」の値が上昇する。 デフォルトadapt_levelsは2です。 注目して、その設定を adapt_levels 4〜5以上は、長い計算時間に至る可能性があります。
コンテンツ情報 Adapt Material
Command: adapt_material Info for adapting material Input file command: adapt_material <arg> Command line options: -AM <arg> Argument Type: 5 optional valuesコマンド説明：
使用する物質情報を指定する adapt_type = material オプションこのオプションは、以下を表す5つの注文値まで予想します。
- 材料ID: 改良される材料のID
- レベル: (選択肢) 指定された材料内で均一に細分化するレベルの数。 指定されていない場合、または レベル <= 0, the global value for adapt_levels を目標値として使用します。
- 限界: （オプション）一様細分化を行うかどうかを決定するしきい値です。セル内の材料の体積分率がしきい値を超えると細分化されます。未指定の場合、または 限界 <= 0, the global value for adapt_threshold を目標値として使用します。
- 拡大距離(オプション) 指定された材料を超える絶対的な距離で、均一に精製されます。 指定されていない場合、または 拡大距離 = 0 単一の細分化は、材料に限定されます。 ネガティブな総価値 拡大距離 は、材料外側で細分化するcell layer数として解釈されます。
- 地域: (選択肢) 定義された地域ID を指定する adapt_region 仕様細分化は、指定地域を超えるadapt_regionに限定されます。 指定されていない場合、または 地域 <=0、完全な材料ドメインが改良されます。
このオプションは、同じ入力で複数回、材料ごとに適応する場合があります。
Export Refined Cartesian Grid
Command: adapt_export Export exodus mesh of refined grid Input file command: adapt_export Command line options: -AEコマンド説明：
細分化された直交グリッドを含むExodusメッシュをエクスポートします。このメッシュにはまだインターフェース再構築、境界層挿入、スムージングは適用されていません。Sculptへの入力として使用する基準メッシュです。プロセッサごとに"vfrac_adapt.e.x.x"形式のファイルを1つ出力します。生成されるExodusメッシュには、モデル内の各材料について計算された体積分率も要素変数として格納されます。
このオプションは、主に細分化のオプションをデビューするために使用されます。 しかし、このオプションで生成されたメッシュは、ベースメッシュとして使用することができる。 input_mesh オプション例えば、直交座標系のネットワークオプションの代わりに、入力メッシュが指定される場合があります。 input_mesh = vfrac_adapt.e.1.0」 Sculptは、精製されたメッシュとボリュームの要素の変数を使用して、最終的なメッシュを構築します。
セルを非マニフォルドノードに調整する
Command: adapt_non_manifold Refine at non-manifold conditions Input file command: adapt_non_manifold Command line options: -ANMコマンド説明：
細分化によってノードにnon-manifold状態が生じた場合、周囲セルも細分化対象として識別されます。このオプションを使用すると、薄いレイヤーや小フィーチャでジオメトリへの一致度が高くなる場合があります。通常は材料インターフェースの要素数が増えます。non-manifold状態自体は、このオプションを使わなくても後続ステップで解消されますが、使わない場合はジオメトリとの一致精度が低くなることがあります。
☆ ☆ ☆ ☆ adapt_non_manifold オプションはデフォルトでオフになります。 現時点ではSTLのジオメトリ定義を使用するadapt_typeのみを実施しています。 ()adapt_type = 1,2,3)
Adaptive Parallel Load バランスアップ
Command: adapt_load_balance Adaptive parallel load balancing Input file command: adapt_load_balance Command line options: -ALBコマンド説明：
細分化中に適応ロードバランシングを実行します。各適応レベル後に、ZoltanのRecursive Coordinate Bisection（RCB）アルゴリズムを使用して並列ドメインを再分割します。
デフォルト(OFF)、細分化は、それぞれのプロセッサに、ほぼスペース的に平等なボリュームドメインを使用します。 これはプロセッサの間の作業における重大な不均衡を引き起こし、時には失敗を引き起こし、特に適応性が位置している場合があります。 使用するとき adapt_load_balanceSculptは、それぞれの適応性レベルに沿って平行ドメインを分配し、それぞれのプロセッサがプロセッサの間で作業と記憶を平等にするために、約同じ数の要素を維持するようにします。
メモリの使用状態を適応性のために書く
Command: adapt_memory_stats Write memory usage stats for adaptivity Input file command: adapt_memory_stats Command line options: -AMSコマンド説明：
たとえば、当 adapt_type オプションが有効で、ユーザーは適応性手順の間にメモリの使用と利用可能性を監視することができます。 このオプションを設定すると、現在のプロセッサの配置の最低および最大のメモリ使用量が記録されます。 この情報は、細分化の多くのレベルのメッシュを構築する際、あるいは細分化地域の空間分布における重要な変動がある場合に特に役立ちます。