定义自动时间步控制
对屈曲或跃越等非线性现象建模时,模拟时间步必须足够小,才能捕捉相关物理。但是,对整个模拟使用较小的时间步会明显增加计算时间。要在减少计算时间的同时保持精度,可以激活自适应时间步和时间步恢复模型。
- 自适应时间步模型 - 在模拟过程中,根据计算的位移变化或用户自定义监视器自动调整时间步长。
- 时间步恢复模型 - 只要满足在时间步恢复求解器下定义的触发条件,就将使用较小的时间步长重启当前的时间步。如果模拟仍无法收敛,则时间步长将进一步减小,直到临时分辨率足以让模拟收敛。
可以单独使用每个模型,也可以在同一模拟中组合使用。当能够预测非线性事件的发生时,使用自适应时间步模型。当非线性事件的发生难以预测时,使用时间步恢复模型或组合使用自适应时间步和时间步恢复模型。
要激活模型:
- 右键单击节点,然后选择选择模型…。
-
在模型选择窗口中,选择自适应时间步和时间步恢复模型,然后单击关闭。
由于只能调整整个模拟的时间分辨率,因此必须在所有可用连续体中选择自适应时间步和时间步恢复模型。
对于自适应时间步模型,Simcenter STAR-CCM+ 可用于设置固体应力时间步提供程序,以根据计算的位移变化或选择的监测值修改时间步。要执行此操作:
- 右键单击节点,然后选择。
-
选择节点,然后选择以下选项之一:
- 要根据计算的位移变化设置时间步:
- 将监测字段设为位移变化。
- 选择,然后选择范数类型。
有关范数类型的更多信息,参见残差和可变增量范数。
- 要根据计算的变量监视器值设置时间步:
- 将监测字段设为监控器。
- 选择节点,然后指定相关属性。
有关更多信息,参见固体应力时间步提供程序参考。
默认情况下,固体应力时间步提供程序基于单个控制方式设定时间步,该控制方式适用于监测字段更改的整个范围[-∞,+∞]。可以将预期更改的范围细分为多个区间,并针对每个区间提供不同的控制方式。 - 要根据计算的位移变化设置时间步:
要细分更改范围:
- 选择节点,然后设置间隔点列表。
-
选择节点,然后设置相关属性。
例如,如果要在间隔点列表设为 [0.002,0.005,0.0075,0.01]m 时监测位移变化,可以执行以下操作:
间隔 控制方式 自适应时间步 [-∞, 0.002] 恒定缩放比例为 2.0 如果位移变化在该间隔范围内,新设定的时间步是当前时间步的两倍。 [0.002,0.005] 最大时间步 新设定的时间步是在隐式非稳态求解器中定义的时间步长。 [0.005,0.0075] 目标控制 - 线性,目标值为 0.007 m 将上一个时间步与线性比例因子(目标值与监测到的位移变化之比)相乘,计算得出新设定的时间步。 [0.0075, 0.01] 指定的时间步 使用指定属性可直接指定设定的时间步。 [0.01,inf] 最小时间步 新设定的时间步是由自适应时间步求解器定义的最小时间步长。 有关更多信息,参见固体应力时间步提供程序参考。
定义初始和最小时间步以及应用于时间步的比例因子极限:
-
选择节点,并设置相关属性。
有关更多信息,参见自适应时间步模型参考。
-
使用时间步恢复模型时,可以定义控制时间步重启的触发条件。如果求解在特定的最大内部迭代次数内未收敛,或者在定义了以下更新事件后,可以指示 Simcenter STAR-CCM+ 重新启动时间步:
