5.1.4 Gittergenerierung durch Abbildungsmethoden



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5.1.4 Gittergenerierung durch Abbildungsmethoden

 

Methoden dieser Art sind seit mehr als 30 Jahren im Bereich der finiten Elemente angesiedelt, um randkonformere Gitter zu produzieren [Tho85]. Diese Methode generiert aus einer gegebenen Spezifikation sehr schnell ein gültiges Gitter, hat aber den Nachteil, daß der Anwender relativ viel Vorarbeit leisten muß, um ein gültiges Diskretisierungsgitter zu erhalten. Der Anwender spezifiziert nicht die Geometrie, sondern er gibt eine grobe Diskretisierung der Problemstellung vor, wobei die Grundelemente sogenannte Hyper-Elemente sind. Diesen Hyper-Elementen ist es erlaubt, gekrümmte Kanten aufzuweisen. Dadurch ist eine randangepaßte Zerlegung einer komplexen Geometrie in eine bestimmte Klasse von Elementen möglich. Jedes Element dieser Art kann durch eine einfache mathematische Vorschrift in kleinere Elemente zerlegt werden. Es kann eine transfinite Interpolation herangezogen werden, um ein Hyper-Element in mehrere kleine Elemente der gleichen Struktur zu zerlegen.

Diese Hyper-Elemente können z.B. hexaederförmigen oder prismatischen Charakters sein. Tetraeder als Hyper-Elemente sind weniger geeignet, da es keine einfache Interpolation ausgehend von den Dreiecksflächen gibt, welche die inneren Tetraeder durch eine einfache mathematische Beziehung erzeugt. Für prismatische Hyper-Elemente kann man von dreiecksförmigen Elementen ausgehend ein Dreieckskoordinatensystem ansetzen. Der Präprozessor in Abschnitt 5.2.1 beschränkt sich auf hexaederförmige Elemente als Hyper-Elemente. Die Abbildung 5.13 zeigt eine Vordiskretisierung in 16 Hyper-Elemente zweier einander kreuzenden Leiterbahnen. Die Leiter sind symmetrisch angeordnet, sodaß nur ein Viertel der Gesamtstruktur diskretisiert werden muß.

  





Martin Stiftinger
Fri Nov 25 16:50:24 MET 1994