ترسیم هندسه و مشبندی یک مستطیل در نرمافزار گمبیت (GAMBIT)
در مجموعه آموزشهای ترسیم هندسههای متفاوت و مشبندی در گمبیت، سادهترین ولی بسیار مهمترین مثال آموزشی، ترسیم هندسه و مشبندی یک مستطیل در نرمافزار گمبیت است. این مثال پایه بسیاری از تحلیلهای دوبعدی جریان، انتقال حرارت و تنش را تشکیل میدهد و مبنای یادگیری صحیح مفاهیم هندسهسازی، تعریف لبهها، نواحی مرزی و تولید مش با کیفیت محسوب میشود.
در این محتوا، مراحل ترسیم مستطیل و ایجاد مش منظم بهصورت گامبهگام تشریح میشود.
اهمیت مدل مستطیلی در آموزش گمبیت
مدل مستطیل:
- سادهترین هندسه دوبعدی
- مناسب برای تمرین مفاهیم پایه مشبندی
- قابل تعمیم به کانالها، صفحات تخت و دامنههای دوبعدی پیچیدهتر
تقریباً تمامی کاربران CFD آموزش GAMBIT را از این مثال آغاز میکنند.
تعریف مشخصات هندسی مستطیل
قبل از ترسیم، باید موارد زیر مشخص شوند:
- طول مستطیل
- عرض مستطیل
- موقعیت مبدأ مختصات
این پارامترها بسته به نوع مسئله عددی انتخاب میشوند.
ترسیم نقاط گوشههای مستطیل
در محیط GAMBIT:
- چهار نقطه مربوط به گوشههای مستطیل تعریف میشوند
- مختصات نقاط بهصورت دقیق وارد میگردد
دقت در این مرحله از ایجاد خطاهای هندسی جلوگیری میکند.
اتصال نقاط و ایجاد لبههای مستطیل
پس از تعریف نقاط:
- نقاط بهترتیب به یکدیگر متصل میشوند
- چهار خط مرزی مستطیل تشکیل میگردد
ترتیب اتصال باید بهگونهای باشد که سطح بهدرستی بسته شود.
تشکیل سطح دوبعدی مستطیل
در این مرحله:
- چهار لبه مرزی انتخاب میشوند
- یک سطح (Face) بسته ایجاد میگردد
این سطح ناحیه محاسباتی یا جسم مورد نظر را نمایش میدهد.
انتخاب نوع مشبندی مناسب
برای مستطیل، بهترین گزینه:
- مش سازمانیافته (Structured)
- المانهای چهارضلعی (Quad)
است که از نظر دقت عددی و پایداری حل بسیار مناسب است.
تعیین تعداد تقسیمات لبهها
برای کنترل کیفیت مش:
- تعداد تقسیمات هر لبه مشخص میشود
- لبههای مقابل باید تقسیمات برابر داشته باشند
این شرط برای تولید مش Structured الزامی است.
کنترل نسبت کشیدگی و رشد مش
در صورت نیاز:
- مش یکنواخت یا غیر یکنواخت تعریف میشود
- ضریب رشد اندازه سلولها تنظیم میگردد
این امکان برای تمرکز مش در نواحی حساس کاربرد دارد.
تولید مش مستطیلی
پس از تنظیم پارامترها:
- مش چهارضلعی منظم در سطح مستطیل ایجاد میشود
- ساختار مش کاملاً مرتب و قابل پیشبینی است
این مش برای بسیاری از حلگرها ایدهآل است.
بررسی کیفیت مش تولیدشده
پس از تولید مش:
- Skewness
- Aspect Ratio
- Orthogonality
بررسی میشود تا از مناسب بودن مش اطمینان حاصل گردد.
تعریف نواحی مرزی مستطیل
در استفاده CFD:
- اضلاع مستطیل بهعنوان Wall، Inlet یا Outlet تعریف میشوند
- نامگذاری مرزها بهصورت منطقی انجام میگیرد
تعریف صحیح مرزها تأثیر مستقیم بر نتایج شبیهسازی دارد.
خطاهای متداول در مشبندی مستطیل
رایجترین اشتباهات:
- نابرابری تعداد تقسیمات لبههای مقابل
- استفاده از مش مثلثی بدون ضرورت
- Aspect Ratio بسیار بالا در سلولها
اجتناب از این خطاها دقت تحلیل را افزایش میدهد.
جمعبندی
ترسیم هندسه و مشبندی یک مستطیل در نرمافزار گمبیت پایهایترین مثال در مجموعه ترسیم هندسههای متفاوت و مشبندی در گمبیت است. تسلط بر این مثال ساده، مسیر یادگیری مدلهای پیچیدهتر مانند کانالها، نازلها و ایرفویلها را هموار میکند و شما را برای مراحل پیشرفتهتر CFD آماده میسازد.
کلیدواژه ها : ترسیم مستطیل در گمبیت – مش بندی مستطیلی در GAMBIT – Structured Mesh مستطیل – آموزش پایه GAMBIT – ترسیم هندسههای متفاوت در گمبیت
