ویژگی های شرایط مرزی جابجایی مش یا سرعت را در مرزهای حوزه های تغییر شکل کنترل می کنند. این ویژگی ها دارای تعدادی تنظیمات مشترک هستند که مکان و نحوه اعمال محدودیت را کنترل می کنند.
نهادهای مستثنی شده
هنگامی که یک شرط مرزی با استفاده از محدودیتهای Pointwise یا محدودیتهای ضعیف اعمال میشود ، ممکن است با شرایط مرزی در مرزهای مجاور در تضاد باشد. وقتی این اتفاق میافتد، میتوانید از بخشهای Excluded Edges یا Excluded Points (به طور پیشفرض جمعشده) برای حذف یالها یا نقاط آسیبدیده از یکی از شرایط مرزی استفاده کنید. این تضمین می کند که شرایط باقیمانده دیگر غالب باشد.
اگر شرط مرزی با استفاده از محدودیتهای Pointwise اعمال شود، هیچ محدودیتی در نقاط محدودیتی که به موجودیتهای حذف شده تعلق دارند اضافه نمیشود. هنگام استفاده از محدودیتهای ضعیف ، متغیر ضربکننده لاگرانژ روی موجودیتهای حذف شده محدود میشود، که به طور موثر محدودیت را حذف میکند. از آنجایی که روش Nitsche به عنوان یک سهم توزیع شده در مرز پیاده سازی می شود، نمی توان آن را به صورت محلی در لبه ها یا نقاط غیرفعال کرد. بنابراین، هنگام استفاده از این روش، بخشهای Excluded Edge یا Excluded Points در دسترس نیستند.
تنظیمات محدودیت
همه شرایط مرزی مش متحرک از نوع دیریکله هستند، اما روش های مختلفی وجود دارد که می توان آنها را اعمال کرد:
محدودیت های نقطه ای:
جابجایی مش با استفاده از یک محدودیت نقطهای در نقاط لاگرانژ با همان ترتیب نمایش هندسی تجویز میشود. روش محدودیت پیشفرض Elemental است ، به این معنی که محدودیتها برای هر نقطه لاگرانژ در هر عنصر به طور جداگانه اعمال میشوند. اگر محدودیت بین عناصر ناپیوسته باشد، چندین محدودیت جداگانه در نقاط مشترک وجود خواهد داشت. هنگام استفاده از محدودیتهای Nodal جایگزین ، بیان محدودیت ابتدا بر روی تمام عناصری که یک نقطه محدودیت مشترک دارند، قبل از اعمال یک محدودیت واحد، میانگین میشود.
محدودیتهای نقطهای پایدار هستند و تا زمانی که خودسازگار باشند همیشه رعایت میشوند، اما حلکنندهها اجازه محدود کردن مشتقات زمانی را نمیدهند. بنابراین این گزینه برای شرایط سرعت در دسترس نیست.
روش Nitsche:
تغییر مکان یا سرعت مش با استفاده از یک فرمول Nitsche غیر متقارن اعمال می شود که می تواند به عنوان یک روش جریمه اصلاح شده دیده شود. سهم معادله ای که انحراف از محدودیت مشخص شده را جریمه می کند در همه جای مرز اضافه می شود. بنابراین روش Nitsche محدودیت ها را دقیقاً برآورده نمی کند. شما می توانید تا حدی دقت را با تنظیم ضریب تثبیت کنترل کنید . مقدار بالاتر (پیشفرض 1 است ) جریمه و در نتیجه دقت را افزایش میدهد، اما در عین حال سیستم معادلات را به طور فزایندهای بد شرط میکند. مزیت اصلی روش Nitsche این است که با شرایط در مرزهای مجاور تعامل ندارد.
محدودیت های ضعیف:
جابجایی یا سرعت مش با استفاده از معادلات محدودیت ضعیف و متغیرهای ضرب کننده لاگرانژ تجویز می شود. در جایی که محدودیتهای مجاور در لبهها یا نقاط به هم میرسند، مهم است که تعداد متغیرهای ضربکننده لاگرانژ آزاد با تعداد درجات آزادی که باید محدود شود، مطابقت داشته باشد.
اگر یک محدودیت ضعیف در یک یال یا نقطه با یک محدودیت نقطهای یا یک محدودیت ضعیف دیگر با استفاده از ضریب لاگرانژ متفاوت ملاقات کند، در این صورت یکی از ضربکنندههای لاگرانژ اغلب نامشخص میشود. در این صورت ضریب لاگرانژ برای اجرای شرایط مرزی داده شده ضروری نیست و می تواند هر مقداری را بدون نقض هیچ معادله ای بگیرد. این به نوبه خود منجر به گزارش حل کننده ها از یک سیستم منفرد می شود. راه حل این مشکل اغلب استفاده از انتخاب های Excluded Edges یا Excluded Points برای حذف یکی از محدودیت ها از لبه ها یا نقاط مشترک است.
به طور پیشفرض، نوع Constraint روی Automatic تنظیم میشود که معمولاً به عنوان محدودیتهای نقطهای برای شرایط تغییر شکل و محدودیتهای ضعیف برای شرایط سرعت تفسیر میشود.