FEFLOW 6：空间离散与有限单元网格设计详解

空间离散在Mil-Std-1760D-2003《航空器储存电气互连系统》中是一个关键步骤，特别是在FEFLOW6这样的有限元地下水和溶质迁移模拟系统中。这个标准涉及对复杂系统如飞机内部的电气网络进行精确的三维建模，以确保有效、可靠的性能和安全性。空间离散化的目的是将连续的物理空间转化为离散的网格结构，以便于数值模拟中的计算处理。 5.1 空间离散：在FEFLOW中，这个过程是通过生成有限单元网格来实现的。有限单元网格由一系列规则或不规则的单元组成，每个单元都有特定的节点，用于在单元内进行函数内插。网格的密度直接影响到模拟的精度和效率。密集网格能提供更高的精度，但计算成本会增加；而过于稀疏的网格可能导致数值不稳定。为了优化，FEFLOW提供了辅助工具，如局部加密（增加特定区域的网格密度）和稀疏化，以达到最佳的计算性能和精度平衡。 Peclet准则在此过程中起到了指导作用，它可以帮助确定在溶质运移模拟中所需的最小网格密度。通过这些工具，用户可以生成规则的网格，确保网格质量，同时避免过多的不规则形状单元带来的数值难题。 在实际操作中，用户界面简洁易用，包括图形驱动界面、视图窗口定制以及教程引导，使用户能够方便地进行空间初步划分，即定义模拟区域和边界条件。空间初步划分可能涉及到地图特征的编辑和转换，以适应实际地理环境。 FEFLOW的网格生成过程涉及多个步骤，包括算法的选择和执行，网格编辑以修正或优化单元结构，以及3D离散化，确保在三维空间内的准确模拟。此外，用户还可以根据需求调整选择工具，管理存储选择，以及设置参数，如赋予常数值、时间序列数据、地图数据等，以定义模拟的具体参数。 模拟阶段则涵盖了模型的检查、结果输出、收敛性评估，以及详细的后处理功能，如水量平衡分析、含量分析、流线和迹线可视化，以及动画和视频输出，便于理解和解释模拟结果。插件和界面管理器允许用户扩展FEFLOW的功能，以满足个性化的分析需求。 空间离散是FEFLOW软件的核心技术之一，它在模拟过程中的作用不容忽视，对于理解飞机电气系统的性能和优化设计至关重要。通过遵循正确的离散化策略和使用FEFLOW提供的工具，用户能够高效且精确地模拟复杂的飞行环境下的电气连接系统。