|
|
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。, ?% G( d; {& A+ A/ F) I
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$EndComment包裹的块中。3 Y3 U+ p$ e9 }2 x
块格式返回目录以下对常见的各个块格式做说明。1 y7 y N+ [ c- k5 W$ e1 z2 w# n
MeshFormat$MeshFormat块给出三部分信息：
5 k4 W/ V/ {. X T% b; q* c[ol]文件格式版本号，目前是固定值2.2；文件类型，在ASCII文件中值为0；数据长度，即单精度浮点数所占字节数，通常为8。[/ol]一个典型的MeshFormat块：
6 R3 A7 }% P3 t" h+ j0 ?2 p- G$MeshFormat
" }' m: j' {* a6 q2 G2.2 0 8
$ I1 ~- V. `$ i r( O6 g# O$EndMeshFormat
0 j$ m0 x5 k3 f s0 BNodesNodes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。. E) F3 R6 H) t
一个典型的Nodes块：) n& N8 t& O" L0 Z$ S
$Nodes
$ m1 S* [; a& p( N. }( P$ L7 T4
( O4 z& o. m* C" Q& j" W' }1 0.0 0.0 0.0
9 g, F" \: ~$ ]( i2 1.0 0.0 0.0
7 w: o0 t5 v* V, E9 g6 w. P% @3 1.0 1.0 0.05 m3 j- S( v* |9 ]# J
4 0.0 1.0 0.0
- h$ Q& n4 h9 k$ v% t/ G4 v$EndNodes
2 o+ S( e4 E5 p. ^5 D3 ~Elements注意：Gmsh默认Nodes块出现在Elements之前。
' N' T( L5 u! z! N( j( m& VElements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 G7 E2 [, Z S' V% \网格数
" d! g- K1 B ^网格编号 网格类型 tag数量 tag列表 顶点列表
7 k) O" c8 }7 ?9 B4 c, Q! i( h1 q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。
% P: T' O2 A7 x1 w. d) K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。
6 p* p, ]; ^( x" vGmsh支持的主要网格类型编号如下：
4 l+ ~+ z6 X+ z4 a1: 两个点组成的线段
( h7 K1 Z% A! b( k# ^7 L: J6 U( c2：三个点组成的三角形+ i) \% N8 }& l6 y3 Z& a. g, P
3：四个点组成的四边形1 ` G! f& e) o+ Q
4：四个点组成的立方体
7 i( f4 w! B, @, X5：八个点组成的六面体# ~( W, @+ d' g. j
6：六个点组成的棱柱+ A9 n) ^8 N# H8 q& ~) H0 B9 A
7：五个点组成的金字塔体4 Y5 i- S2 D) L7 L' [; s+ P+ P; z
8：三个点组成的二阶线段 (2个起止顶点+1个边上顶点); R+ n7 n& }; K; z% E
9：六个点组成的二阶三角形 (3个顶点+3个边上顶点): N% F D! y" ~0 x# k& E
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)
& G5 S7 I: S1 @! q. D11：10个点组成的二阶立方体 (4个顶点+6个边上顶点)
6 _' L6 }2 x5 m( f# ?: M12：27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)( A+ V }: U. e# ]5 s4 J
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)" M5 j5 O/ n9 W* V! u* C4 m
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)
$ b6 s* i+ [6 j: s" A15：单个顶点9 j1 x- {7 L4 S5 N2 M% H
16：8个顶点组成的二阶四边形 (4个顶点+4个边上顶点)
& N* C: b( @0 E8 g" F& I) c4 p8 b17：20个顶点组成的二阶六面体 (8个顶点+12个边上节点)( J7 L( S9 E T1 e) n
18：15个顶点组成的二阶棱柱(6个顶点+9个边上节点）
* @( ~0 l& l0 F1 [! |19：13个顶点组成的二阶金字塔 (5个顶点+8个边上节点).3 x2 v/ P# m& A% J
其他高阶网格定义请参考官方文档
9 w3 Z1 r7 T/ L6 G) b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。
& ?1 v; t8 [# j7 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$Nodes块中的顶点编号。对于高阶网格单元，Gmsh按照如下顺序对顶点进行编号：
5 _+ j) M5 V' E& f0 c6 h+ A[ol]单元的基本顶点每个边上的顶点每个面上的顶点体顶点[/ol]总体原则即：高阶网格顶点出现在低阶网格顶点之后。不能处理高阶网格的程序，只需要读取低阶网格顶点即可。
U, `3 {: y* s, s# {& j其他块的字段含义请参考官方文档。
5 b, b- O( n- j" N效率提示Gmsh没有要求元素的编号是连续的。但出于效率考虑，请尽量使用连续、紧凑的编号。例如两个顶点的编号，不用0和1，而是1， 10000，会导致程序性能下降：Gmsh不得不使用map而非数组来存储和访问元素，后处理程序中会分配10000个单元（大部分是无用的空值）的数组，而这些代价都是可避免的。$ Y2 |" f& G/ B3 c h5 O
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
