运算符和函数

算术运算符

逻辑运算符

逻辑运算符可用于编写条件表达式。请参见条件表达式。

三角函数

三角函数接受标量表达式（即，计算为标量的表达式）作为输入，返回标量。输入标量表达式可以与空间或时间相关。如果输入取决于空间或时间，则返回的物理量也取决于空间或时间。

在下表中，x 和 y 表示输入标量表达式。输入标量表达式可以是常数值（例如 cos(3.14)、sin(6.28)），也可以是引用其他标量的表达式（例如 sin(2*${omega}*${Time})，其中 omega 为标量参数，Time 为时间场函数）。

矢量函数

矢量函数接受矢量表达式（即，计算为矢量的表达式）作为输入，返回标量或矢量。输入矢量表达式可以与空间或时间相关。如果输入取决于空间或时间，则返回的物理量也取决于空间或时间。

在下表中，u 和 v 表示输入矢量表达式。输入标量表达式可以是常数矢量（例如 u = [0.5, 1, 2]），也可以是引用其他矢量的表达式（例如 u = ${coefficient}*$${Velocity}，其中 coefficient 为标量参数，Velocity 为矢量场函数）。

应用点或交叉矢量函数时，提供相对于同一笛卡尔坐标系的两个矢量。

在矢量显示器中绘制矢量场时，矢量始终被视为是在基准笛卡尔坐标系中定义的。

对称张量函数

张量函数接受张量作为输入，返回标量或矢量。在下表中，场函数 A 表示 3x3 对称张量 $\mathbf{A}$ ：

$$$A.dot($$$B), 
						

dot($$$A, $$$B)

$$$A.dotVector($$v),

$$v.dotVector($$$A),

dotVector($$$A, $$v),

dotVector($$v, $$$A)

其他函数

在下表中，x 和 y 表示输入标量表达式。

条件表达式

三元运算符 "?:" 定义条件运算 if-then-else，与 C 语言类似。例如：

(a > b) ? a : b

相当于

z = max(a, b)

也可以使用圆括号来嵌套条件表达式。

通过嵌套条件表达式，可以按不同的时间间隔为用户场函数指定不同的值：

($Time <= t_1) ? Value 1 : 
( 
($Time > t_1 && $Time <= t_2) ? Value 2 : Value 3
)
)

例如，考虑这样一种情况：值以 5 秒的间隔在 125 和 0 之间交替变化，15 秒后保持为 0：

($Time <= 5) ? 125 : 
( 
($Time > 5 && $Time <= 10) ? 0 : 
( 
($Time > 10 && $Time <= 15) ? 125 : 0
)
)

三元运算符 "?:" 要求所有场在部件上可用（如边界或体积）。如果某个场在部件上不可用，则涉及 "?:" 运算符的整个用户自定义表达式视为无效，Simcenter STAR-CCM+ 将无法填充场函数。在这种情况下，将在场景中看到灰色，而不是预期结果。

替代值函数

如果部件上的标量或矢量表达式的值不可用或不可计算，可以为该表达式提供一个替代值。

通常，Simcenter STAR-CCM+ 要求表达式中的所有项都存在，表达式才可计算。例如，在以下表达式中：

$Pressure * $Volume

如果某个部件的 Pressure、Volume 或两者不存在，则此表达式在该部件上不可计算。

要提供替代值，可使用 alternateValue() 运算符：

alternateValue($Pressure, 0) * $Volume

在此示例中，如果 Pressure 不可用，则 Simcenter STAR-CCM+ 会用零替代 Pressure。

替代值运算符不限于常数，它也可用于其他表达式。该运算符的这种用法的语法为 alternateValue(<标量/矢量表达式 1>, <标量/矢量表达式 2>)，例如：

alternateValue($Pressure1, $Pressure2) * $Volume

在此示例中，如果 Pressure1 和 Pressure2 都不可计算，则 alternateValue 表达式不可计算。

涉及 alternateValue 表达式中的报告的典型工作流程可能是用户场函数，定义如下：

alternateValue(${Sum Case_1} * mag($$Position), 50.0)

其中 Sum Case_1 是报告。它还可以在标量物理量或矢量物理量中用作空间不变量表达式：

alternateValue(${Sum Case_1}, 10.0)

从部件的插值方向

interpolateDirection 函数基于部件曲线、表面或指定的过滤器生成方向矢量场。对材料的各向异性行为进行建模时，拥有方向矢量场会很有帮助。

interpolateDirection(@Part("<partname>"), @Representation("<representation>"), @CoordinateSystem("<coordinatesystem>"), <direction>) 

interpolateDirection(@Filter("<filter>"), @Representation("<representation>"), @CoordinateSystem("<coordinatesystem>"), <direction>)

其中：

• <coordinatesystem> 是对象树中工具 > 坐标系节点中坐标系的名称。根据此坐标系返回方向矢量。如果不指定坐标系，该函数将使用默认的基准坐标系。
• <partname> 是表面或曲线。对于表面，使用该部分的法向给定方向场。对于部件曲线，方向场是使用线段方向确定的。如果使用部件的表面或部件曲线名称，则语法为 <partname.surface/curve name>。
• <representation> 为用于抽取部件的表示。它在对象树的表示节点中设置。
• <direction> 根据输入表面的法向方向或输入线的线段方向来定义矢量的方向。使用 FORWARD 可遵循方向矢量，或使用 BACKWARD 可反转方向矢量。
• <filter> 是在模拟树结构中自动化 > 过滤器节点下定义的过滤器。过滤器可用于定义任何兼容对象，包括多条部件曲线或多个表面。

interpolateDirection(@Part("<partname1>::<partname2>::<partname3>"), @Representation("<representation>"), @CoordinateSystem("<coordinatesystem>"),FORWARD) 

以下为使用此函数的示例。左图是使用部件曲线输入的切向场函数。中图显示将表面输入用于给定几何的径向场函数。右图显示将过滤器输入用于给定几何的径向场函数。

insidePart 场函数

insidePart 函数提供值为 0 或 1 的场，标明点位于几何部件所描述的空间位置外（值为 0）或空间位置内（值为 1）。例如，该函数可用于定义网格部分上的初始条件。

insidePart 函数的值始终会返回 0 或 1；0 表示点在指定的部件外，而 1 表示点在指定的部件内。insidePart 函数可接受以下两种参数：@GeometryPart 和 @Filter。

insidePart(selectorParam, tolerance)

insidePart(@GeometryPart("<geometrypart>"))

其中：

如果部件属于复合部件，则必须在 @GeometryPart 参数中包含垂直条，用来区分各部件名称。例如，下图显示属于复合部件的圆柱部件：

按名称标明圆柱部件的语法为：

insidePart(@GeometryPart("Composite|Cylinder"))

insidePart(@Filter("<filter>"))

其中：

下图显示了该函数在表达式中的使用示例。块上的蓝色（值 0）标明网格在球体外的部分，而红色（值 1）标明网格在球体内的部分。

DistanceToPart 和 DistanceToSurface 场函数

distanceToPart 和 distanceToSurface 函数提供值字段，用于指示到给定部件或部件表面的距离。

distanceToPart 函数返回到部件或部件集的距离。提供给函数的部件必须是闭合的流形部件。

distanceToPart(selectorParam, maxSearchDistance)

distanceToSurface 函数返回到部件表面的距离。此函数可用于包含非闭合或流形的部件。

distanceToSurface(selectorParam, maxSearchDistance)

distanceToSurface 场函数始终使用几何的根描述，因此不考虑任何压印表面（仅影响以后的描述）。