4.2 Tecplot的数据格式

4.2.1 Tecplot数据层次

Tecplot中的数据分为两个层次，如图4-11所示。

Tecplot中最高等级的数据被称作是一个数据集（Data Set），它包括一个或者多个数据区域（Zone）、数据块等。区域为数据结构中的第二等级，可以从数据文件中读入或者利用Tecplot进行创建。在运行Tecplot软件时，每当读入数据文件，或者创建区域时系统便会把数据加入到活动帧的数据结构中去。同一个数据集可以和多个帧（Frame）连接，如图4-12所示。

如果读入的数据文件超过一个，Tecplot软件会自动将数据分组为一个数据集，而且对每个数据点都包含有相同的变量参数，但是并不要求所有的数据文件的参数顺序都相同。Tecplot相同数据集帧的标题颜色相同。图4-13给出了一个复杂的Tecplot数据文件结构。图中，帧1和帧2利用数据集1，由一个包含有3个区域的数据文件构成；帧3和利用数据集2，由一个包含2个数据区域的数据文件和一个包含3个数据区域的数据文件组成；帧4利用数据集3，由一个包含2个区域的1个数据文件构成。

4.2.2 多数据区域

多数据区域可以用来方便绘制复杂结构，或者细分结构图表。也可以用来表示不同时间步的数据，或者不同测量方法的数据。图4-14为一个利用多区域数据的范例。

4.2.3 数据区域中的数据结构

Tecplot可以使用两种数据类型：有序数据和有限元数据。

1．有序数据

有序数据是一列按照逻辑保存于一维，二维或者三维维数据组中。在Tecplot中应用I、J、K用来表示数据组维数下标。最常见的数据形式为：

（1）I序列：I维数据组点数大于1并且JK维数据点数为1。I维数据点数为整个数据组数据点数。

（2）IJ序列：二维数组IJ的数据点数大于1并且K维数据点数为1，数据点数为IJ维数据点的乘积。

（3）IJK序列：三维数据组中IJK维数据点个数大于1，数据点个数为IJK数据点个数的乘积。

其他序列的数据格式可能也有效，但却不能用Tecplot进行创建，但可以由其他的程序进行创建，例如：

J序列或者K序列：类似于I系列，却变成了J或者K维数据点数大于1并且其他维数据点个数等于1。

JK和IK系列：类似于IJ序列，都是三维中两维数据点数大于1，而剩余1维数据点数为1。

1）I、J或者K序列数据

通常由一维数组，由某个参数作为指数。对于I系列，最常见的形式为：I＝1，＝2，＝3，…，＝Imax，如果用表格来表示，共有N个变量（V1，V2，V3，…，VN）。每一行代表一个参数，如表4-1所示。

2）IJ序列数据

可以应用于二维或者三维表面场曲线，按照两参数网格组织。每一个数据点由一序列的两个参数（I和J），并且具有四个相邻数据点，如图4-15和图4-16所示。

3）IJK序列数据点

IJK序列数据点通常按照三参数网格组织。每个点由一系列的三个参数（I，J，K），并且有6个相邻数据点（边界除外），如图4-17所示。

4）I平面，J平面和K平面

对于IJK序列数据来说，一个很重要的概念便是I平面，J平面和K平面。K平面是按照有相同K指数的数据点相连而成的平面，I，J用来表示在整个区域中的范围。这样，K平面实际上有两个参数顺序，类似于IJ顺序。注意K平面并不一定是严格意义上的平面，这不过是代表它存在于IJK空间。简单示例如图4-18～图4-21所示。

5）IJK序列数据绘图

IJK序列数据的绘制要比绘制I或者IJ序列数据复杂得多，对于IJK数据可以有更多的选择来确定显示数据的方式。

2．有限元数据

有限元数据（Finite Elementary）或称FE数据，是一种把数据点作为2D或者3D空间中的点按照规定连接形成单元或者网格的数据结构方法。

有限元数据可以分为两类：

（1）FE-表面：用系列三角形或者四边形定义2D场或者3D面。

（2）FE-体：用系列四面体或者块单元定义3D场。

对于任何一种类型，理论上来说没有数据点个数的极限，但是由于计算机内存容量的限制，实际上是有极限的。

1）FE-体数据

有限元体数据可以包含4个点（四面体）或者8个点（块）。每个区域的单元数据必须全部为四面体或者块，不能同区中同时包含两种数据。有限元体的节点连接方式见图4-22和图4-23。在块格式中，点可以重复连接4—点元，5—点元，6—点元和7—点元。例如，节点列表如“n1n2n3n4n5n6n7n8”，会生成四边形为底的棱锥单元。图4-24为一个有限元体数据绘图示例。

2）查看数据集信息

可以利用Data（数据）→Data Set Info（数据集信息）选项，打开如图4-25所示的Data Set Information（数据集信息）窗口查看当前数据集的信息，包括数据集头，区域和变量名称，以及选择变量的最大值与最小值。也可以用来改变数据集的头标识、区域、变量名称等。

Data Set Information对话框共有5个选项卡，其中Zone/Variable和Data Set选项卡比较常用。Zone/Variable Info页包含的信息如下：

Zone（s）（区域）：按编号列出所有的区域，以及它们的头标题。

Zone Name（区域名称）：输入选定区域的新名称。

Zone Type（区域类型）：显示列表中选定区域的类型。对于FE序列数据，包含Imax，Jmax和Kmax。对于有限元数据，显示元素类型，点数和单元个数。

Variable（s）（变量）：按名称列出所有变量。选定一个变量可以更改其名称。

Variable Name（变量名）：输入选定变量的新名称。

Var Type（变量类型）：显示选定变量类型。

Var Range（变量范围—选定参数）：显示选定变量的取值范围。

Var Range（变量范围—激活区域）：显示激活区域所有变量的最大最小值。

在数据设定（Data Set）页面包含下列信息：

Data Set Title（数据集标题）：输入当前数据标题，或者编辑当前数据标题。

Data File（数据文件）：列出所有外部数据文件的文件名和路径。

Var Load Mode（变量加载模式）：根据所用的方法，该项为根据位置（by position）或者根据名称（by name）加载变量。