|
|
本文目录文件结构块格式本文中的网格文件指的是Gmsh的ASCII文本文件，内容主要参考Gmsh的官方文档：http://gmsh.info/doc/texinfo/gmsh.html#MSH-ASCII-file-format。1 h; B l+ ]* [3 Z7 e/ R7 I1 M1 {
文件结构返回目录Gmsh网格文件由一个或多个块(section)构成。块定义以$Name开始，$EndName结尾，例如$Nodes和$EndNodes共同定义一个块。$MeshFormat块是必须的（第一个出现的块），$Nodes, $Elements等块可选。如果定义了$Elements块，则必须给出$Node块。目前$Nodes和$Elements块在一个文件中只允许出现一次（未来版本可能会更改），其他块可重复多次。如果遇到了未定义的块，Gmsh将跳过该块。利用此特性可以为Gmsh网格文件增加注释，例如放在$Comment和$EndComment包裹的块中。: i6 |# t }" ]) @* J7 I0 h& [
块格式返回目录以下对常见的各个块格式做说明。
4 l% ~7 |2 `0 T2 y3 OMeshFormat$MeshFormat块给出三部分信息：
9 L8 b6 y% [3 A1 j4 B/ X6 r0 @9 Q! q[ol]文件格式版本号，目前是固定值2.2；文件类型，在ASCII文件中值为0；数据长度，即单精度浮点数所占字节数，通常为8。[/ol]一个典型的MeshFormat块：
]4 I9 n7 N/ g2 a$MeshFormat' O7 r4 `* j1 Y
2.2 0 8( n7 S' |9 b9 U9 `7 |' [
$EndMeshFormat
- ~7 k# B+ l! ANodesNodes块第一行为顶点总数，接下来每一行按照“顶点编号 X坐标 Y坐标 Z坐标”的格式定义一个顶点。Gmsh是三维网格生成器，二维顶点只需把Z坐标设置为常数即可。
& F4 F' r, f' M. r一个典型的Nodes块：7 B5 M( w' P# Q" s
$Nodes
( P+ `% ^+ P, h @$ r* c4: d$ o+ Y" I9 m/ z- N( H, O. f# q. }
1 0.0 0.0 0.0' k5 q' Y" q, C g
2 1.0 0.0 0.0- Z" i8 Z3 n( C/ A
3 1.0 1.0 0.0
/ s& V" O3 g- A# L$ i, k& {4 v3 m4 0.0 1.0 0.0# D6 d- G( K: C" k
$EndNodes @2 M0 b, Q3 m% S% K
Elements注意：Gmsh默认Nodes块出现在Elements之前。. T3 `. V( d: |$ j8 v2 `
Elements块是网格中最关键的块，也是结构定义相对复杂的块。Elements块的结构如下：+ ^# M: x* h& g& o w" L* J, s
网格数! x7 c R5 z% _$ t6 q; o' |
网格编号 网格类型 tag数量 tag列表 顶点列表
2 p- N7 D: Q. v9 i0 a8 ]+ i% R& A网格单元的顶点数由单元类型决定，因此定义行中未出现顶点数字段。
8 D0 I0 ?! ?: Z& |/ m理论上，网格的顶点数和tag数可以是不小于0的任意整数，所以定义网格单元的行长度不固定，单元可能有不同数量的tag以及顶点。7 @7 W& p) k! ~, i
Gmsh支持的主要网格类型编号如下：8 n: W+ a9 u: Z
1: 两个点组成的线段
1 u ?& F8 W$ |' d% d2：三个点组成的三角形+ Q4 e5 D2 V: M2 F1 t
3：四个点组成的四边形6 p, ~6 a) G9 ?* {
4：四个点组成的立方体
" p( C7 q: E) I6 j2 i) }- m2 [$ l5：八个点组成的六面体
5 i2 y+ \/ Z) B+ E6：六个点组成的棱柱+ q* ^" J1 h0 i5 M$ C/ r
7：五个点组成的金字塔体; z* j5 }0 U9 [2 d( T
8：三个点组成的二阶线段 (2个起止顶点+1个边上顶点)
3 P2 I V3 F- V% ~1 h9：六个点组成的二阶三角形 (3个顶点+3个边上顶点), f4 i& ?, ]! a# t
10：9个点组成的二阶四边形 (4个顶点+4个边上顶点+1个面上顶点)
1 g9 q, k4 k" Q/ g6 B4 s, P11：10个点组成的二阶立方体 (4个顶点+6个边上顶点)
: o6 ]. [! {2 k0 p0 r+ ?12：27个点组成的二阶六面体 (8个顶点+12个边上顶点+6个面上顶点+1个体节点)
. q$ _. @9 S& e: n& Y- Y7 O13：18个顶点组成的二阶棱柱 (6个顶点+ 9个边上顶点+3个四边形面上顶点)
1 _) j7 H% |# O! Y14：14个顶点组成的二阶金字塔 (5个顶点+8个边上节点+1个底面四边形的面上顶点): }2 a% L5 Z! C- ~# H( [/ n" I2 i
15：单个顶点* F9 b, o' s0 Z2 u4 E
16：8个顶点组成的二阶四边形 (4个顶点+4个边上顶点)0 ~1 Z# D' N2 _( {/ J
17：20个顶点组成的二阶六面体 (8个顶点+12个边上节点)" m$ C8 b4 |% Q- K; _
18：15个顶点组成的二阶棱柱(6个顶点+9个边上节点）8 c4 Y. j, m+ _) f) }& i1 P" \7 H
19：13个顶点组成的二阶金字塔 (5个顶点+8个边上节点).) o4 D- ?7 {" z6 H! c0 P9 \: H
其他高阶网格定义请参考官方文档
5 w, {9 r7 j3 \1 T$ ~; n% |& H" s; x常规情形下，每个网格单元都包含如下tag：一个指示网格所属的物理实体的tag，个个指示网格所归属的几何实体的tag，一个指示网格单元所在的分区编号的tag。Gmsh和大多数代码要求单元至少包含前两个tag。
% P) c( s y$ G( }! k顶点列表给出组成网格单元的顶点编号，其中编号是出现在$Nodes块中的顶点编号。对于高阶网格单元，Gmsh按照如下顺序对顶点进行编号：0 V, g4 i; h; e/ S' r3 a
[ol]单元的基本顶点每个边上的顶点每个面上的顶点体顶点[/ol]总体原则即：高阶网格顶点出现在低阶网格顶点之后。不能处理高阶网格的程序，只需要读取低阶网格顶点即可。# t+ X# H. O) ?; O% s2 |0 u
其他块的字段含义请参考官方文档。/ |! Q* U+ O. a0 Q* G6 ~, {/ i
效率提示Gmsh没有要求元素的编号是连续的。但出于效率考虑，请尽量使用连续、紧凑的编号。例如两个顶点的编号，不用0和1，而是1， 10000，会导致程序性能下降：Gmsh不得不使用map而非数组来存储和访问元素，后处理程序中会分配10000个单元（大部分是无用的空值）的数组，而这些代价都是可避免的。7 T( _% Y3 l% z
AD：【国外VPS推荐】 搬瓦工三网回程CN2 GIA VPS，季付46.87$打赏赞(2) |
|
发表于 2022-9-11 21:05:03
