您是否曾想过将 COMSOL Multiphysics 中的网格和分析数据导出为文本文件？在把信息传递到另一个软件程序或电子表格中时，或许会提出这样的需求，而且希望能够基于其他待用工具的需要，对数据的写入格式进行准确适当的自定义。有了“App 开发器”，我们能轻松地完成这项操作。下面来了解一下吧！
跨软件平台协作
假设您正在处理一个 COMSOL Multiphysics 模型，对一个系统执行了热分析，同时还在与另一个小组的成员合作研究其他类型的分析。但是其他同事没有您那么好运，不会使用 COMSOL Multiphysics，却又需要访问您的模拟结果。幸运的是，您可以将分析数据快速地转换为特定的文本文件格式，让同事们可以使用他们的软件工具来读取数据。
一个简单的、拥有不同网格类型的 COMSOL Multiphysics 热模型。
假设您正在对模型执行稳态热分析，且模型中包含四面体、金字塔、棱柱和六面体（砖）网格，如上图所示。再进一步假设，要读取数据的软件工具要求使用线性离散化，这意味着我们必须导出每个单元角节点（顶点）上的温度，并利用温度的线性插值来计算单元内的温度场。综上所述，我们需要导出所有顶点位置、每个顶点的温度数据，以及某个顶点定义每个单元时采用的描述和方式。
当然，此类信息有许多不同的写入方式。为了符合本文的目的，我们选择简单的逗号分隔的格式，其通用范例如下。
下面，我们将解读不同行所表达的信息。所有行均以文本字符串开头，说明该行记录了哪一类信息，后面的信息由逗号分隔成不同字段。第一行提供了顶点（节点）位置的信息：
N 字符后的第一个字段是节点编号，它是一个任意数，第二、第三和第四个字段是该节点的 x、y和 z 轴位置，所以第一个节点位于全局坐标系的原点。上面的示例总共有一千个节点。
接下来，每个节点位置的温度计算数据被写在单独的一行中：
其中 D 字符后的第一个字段是节点编号，第二个字段是此节点位置上的温度。
其余行提供了单元及其如何由节点定义的相关信息。我们先看第一个单元的定义：
这一行定义的是四面体（TET）单元。第一个字段是单元编号，后方的四个字段告诉我们哪些节点定义了四面体。在这里，节点 2、4、6 和 3 分别对应单元的 1 至 4 节点。这类信息又称作单元连接。要理解这个概念，可以参考下方的单元图示。
四面体单元由四个节点定义。
在四面体单元的示例中，节点 2、4 和 6 是前三个节点。如果我们使用右手法则，按照顺序就可以从这三个节点得到指向第四个节点（节点编号为 3）的方向向量。下图显示了所有三维单元类型的单元排序。
四种不同类型的三维单元的单元编号惯例。
既然已经说明了需要导出到文本文件的数据格式，下面我们将详细介绍“App 开发器”如何完成导出任务。
使用“App 开发器”导出数据
我们选择利用现有的三维模型来开发 App，如前文所述，模型中已经计算出了稳态温度场。为了开发 App，我们要切换到“App 开发器”，然后在这里定义图形化用户界面，并在后台写入数据处理代码。App 的界面简明扼要，只需要一个按钮去调用方法和用于显示某些信息的消息日志。在这个 App 中只加入了一项功能：当用户单击按钮后，上文所述的数据格式会被写入文本文件，且写入内容的摘要会显示在消息日志中。
App 有一个用于调用方法（2）的按钮（1），该方法可以将网格和解数据写入文件，并将部分统计信息写入消息日志（3）。
如下所示，此方法包含了全部数据处理代码，而且添加了行号，文本字符串被标记成了红色。
让我们逐行解释一下这个方法。
创建一个字符串缓冲区，存储待写入文件的数据。
从模型中提取所有网格顶点的位置，并将数据存入二维双精度型数组。
因为数据将被写入文本文件，所以将网格位置的数字数据转换为字符串数据。
开始 for 循环，对所有节点位置进行顺序处理。
每个节点为一行，添加到字符串缓冲区，其中包含节点索引和 xyz 轴位置。
停止节点上的 for 循环。
建立插值特征，提取之前已被提取的节点位置数据。
设置用于计算节点的表达式。在本例中，变量 T 表示我们正在提取的温度。
利用插值特征来提取全部温度数据，并存储在三维双精度数组中。
删除已经不需要的插值功能。
针对全部提取数据建立一个 for 循环。由于我们只提取一个字段（温度），并假设模型只有一组解，所以只需要给数组的最后一个维度编制索引。
添加数据行到字符串缓冲区，行中包括节点编号和该节点上的温度值。
停止所有输出数据的 for 循环。
初始化用于存储单元索引数据的空二维数组。
从模型中提取四面体单元的数量。
检查是否还有待导出的四面体单元。
从模型中提取四面体单元的连接数据。
建立处理所有四面体单元的 for 循环。
每个四面体单元为一行，添加到字符串缓冲区，其中包含单元编号和节点编号。
停止处理所有四面体单元的循环。
结束检查是否存在任何四面体单元的 if 语句。
第 22 至 42 行简单地重复了第 15 至 21 行的功能来处理其他单元类型。请注意，单元编号会基于之前的单元编号递增。此外，在整个方法中，所有节点的索引都增加了一，这是因为 COMSOL Multiphysics 是从零开始进行索引。但是在所需的输出格式中，我们要从一开始进行全部节点和单元的索引。在 43 行，整个字符串缓冲区被转换成字符串，然后写入文件。在第 44 和 45行，在消息日志中打印一些相关的消息。
导出的文件名称为 output.txt，可在用户目录中获取。如下方截图所示，您可以打开文件菜单 > 首选项 > 文件 > App 文件，在软件首选项中指定磁盘中的目录位置，也可以根据需要更改目录。
在软件首选项中指定输出文件的位置。
至此，我们创建了一个完整的方法。下方截图显示了 App 的当前运行情况。
App 报告已写入文件的内容。
使用“App 开发器”导出数据的结语
在上文中，我们演示了如何创建一个非常简单的 App，它的作用是导出 COMSOL Multiphysics 中稳态热仿真的网格和结果。您可以直接把数据从 App 复制粘贴到文本文件或电子表格中。当然，App 能够引入更多复杂性，包括：
当然，我们不会马上解决所有情况，不过如果您有兴趣将上述修改添加到自己的定制化 App 中，可参考下列资源：
本文内容来自 COMSOL 博客，点击“阅读原文”，下载相关案例模型并获取完整代码。
