|
|
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。& L4 H) ~+ G8 o: ?* T, ~
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$EndComment包裹的块中。$ q1 p( Z, X- e' f: R f
块格式返回目录以下对常见的各个块格式做说明。
6 I, ~+ t; R0 F/ j8 W3 c# H+ T- M5 iMeshFormat$MeshFormat块给出三部分信息：
( E. j: v: l) I4 X5 J[ol]文件格式版本号，目前是固定值2.2；文件类型，在ASCII文件中值为0；数据长度，即单精度浮点数所占字节数，通常为8。[/ol]一个典型的MeshFormat块：
! y# H& H. H, w2 l/ x0 |$MeshFormat
2 v' g* A% w' j, w. r8 B2.2 0 8( a# X+ o2 N' S% P5 f& M
$EndMeshFormat+ R" C5 W! ^) ~# e4 \
NodesNodes块第一行为顶点总数，接下来每一行按照“顶点编号 X坐标 Y坐标 Z坐标”的格式定义一个顶点。Gmsh是三维网格生成器，二维顶点只需把Z坐标设置为常数即可。
7 }6 B2 R$ J4 R一个典型的Nodes块：, j6 A4 X- `' n( @* G* a
$Nodes
/ @2 m, ]& g5 ?% G4: q8 u" `) x) s1 i% o( U D: a
1 0.0 0.0 0.0
! ?0 O6 W/ Z' i4 ]) ~# m) x1 o2 1.0 0.0 0.0
- O% Q3 x {1 X, ]3 1.0 1.0 0.0, R+ Q3 i) n$ u s8 `% j5 z
4 0.0 1.0 0.0/ x1 h9 s* l. y1 h5 V) b
$EndNodes" \. _$ f! t% z: [3 }2 t
Elements注意：Gmsh默认Nodes块出现在Elements之前。2 u6 L% X5 |* \; c+ f( a
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：! m5 t1 f8 ^7 @5 K
网格数
$ z% p' M. R1 C B: o, M" l: X: z网格编号 网格类型 tag数量 tag列表 顶点列表4 X% \, ^% D1 e) ?$ \
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。
3 i1 T6 x$ t: X/ w a- V9 q' Z' h$ h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 L" H+ \5 W8 _6 V
Gmsh支持的主要网格类型编号如下：
& P0 {- Z7 k4 o/ J1: 两个点组成的线段
% S2 A( Z8 J! [: g" }2：三个点组成的三角形
" ]8 S- k1 M, S+ x6 k/ j |$ D3：四个点组成的四边形+ M, u3 g5 l" ~( |
4：四个点组成的立方体/ v6 d4 ]7 O7 g5 t W; Y/ N. S& o1 F
5：八个点组成的六面体
6 E7 _, w0 l1 m# r6：六个点组成的棱柱
, r q5 t# Q: g: B; ], t7：五个点组成的金字塔体
e) ^$ Z) N& w8：三个点组成的二阶线段 (2个起止顶点+1个边上顶点)3 }& ~, V- p1 y
9：六个点组成的二阶三角形 (3个顶点+3个边上顶点): M q& u% n. R# n% f6 j' F) I
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)
( Z* B' H3 \6 @& V+ o. h& ?6 g5 _11：10个点组成的二阶立方体 (4个顶点+6个边上顶点)4 i5 v& v2 }1 [/ `3 j6 g
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) T# Q. ?1 U: {: C$ t4 d) v! _
13：18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)0 d' N6 }5 j8 m' T! J B. a
14：14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)
# T* v2 T9 g- |2 g9 Y7 n15：单个顶点4 b2 c K u9 O& x: f; a
16：8个顶点组成的二阶四边形 (4个顶点+4个边上顶点)
* M* v9 S3 x$ V5 V7 P' x17：20个顶点组成的二阶六面体 (8个顶点+12个边上节点)0 t) C$ n/ O0 y* R6 D3 [8 b \
18：15个顶点组成的二阶棱柱(6个顶点+9个边上节点）; H% Q, W( M' J0 L% F6 l
19：13个顶点组成的二阶金字塔 (5个顶点+8个边上节点)./ o4 G- B5 d, t5 u8 R
其他高阶网格定义请参考官方文档
- ~- h0 x( g7 M' f/ _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。
0 W- ~' d4 l' E: V7 J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$Nodes块中的顶点编号。对于高阶网格单元，Gmsh按照如下顺序对顶点进行编号：
4 A5 G2 D' G9 S[ol]单元的基本顶点每个边上的顶点每个面上的顶点体顶点[/ol]总体原则即：高阶网格顶点出现在低阶网格顶点之后。不能处理高阶网格的程序，只需要读取低阶网格顶点即可。' J/ v: H; B7 ~# S, a9 p" z
其他块的字段含义请参考官方文档。7 o' p4 n9 Z' a$ W$ d
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。
( W9 c. v! k; g2 ZAD：【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
