固体应力求解器节点可用于访问计算参数，例如，稀疏直接求解器设置、非线性应用中刚度矩阵的更新方法以及用于通过隐式非稳态模型进行准静态分析的静态分析选项。固体应力求解器节点还可用于估计模拟内存需求。
固体应力求解器属性
- 载荷步长
- 激活时，Simcenter STAR-CCM+ 会将固体应力载荷步长求解器添加到求解器节点下。通过该求解器可以逐步应用外部载荷，该求解器适用于具有较大非线性的分析。
- 启发式解析约束冲突
- 激活时，Simcenter STAR-CCM+ 使用启发式方法解析约束冲突和循环依赖性。在某些情况下，该解析方法会影响求解并导致出现不切实际的结果。当此选项处于活动状态时，确保评估求解的有效性。
默认情况下，此属性处于停用状态。在 15.06 之前的 Simcenter STAR-CCM+ 版本中，启发式冲突解析是默认方法。
- 保留临时储存
- 激活时，求解器将保留在每次迭代时计算的残差。可通过以下场函数提供这些功能：
有关其他通用属性，请参见有限元求解器参考：通用属性。
Uzawa 方法控制
- 停止准则
- 增广拉格朗日（Uzawa 算法）接触约束强制执行选项的停止准则基于位移、力和每次更新使用迭代次数的收敛情况：
- Uzawa 更新位移准则
- Uzawa 更新力准则
- 每次 Uzawa 更新的最大步数
- 每次 Uzawa 更新的最小步数
- Uzawa 更新应变能准则（仅当在固体应力求解器节点上激活应变能时可用）
- 将求解器详细说明设为高时，Simcenter STAR-CCM+ 将在输出窗口中报告残差值。通过在监视器节点下设置相应力和位移监视器的归一化选项，可以控制残差值的归一化。有关归一化选项的更多信息，请参见监视器属性。
- 将 Uzawa 算法与固体应力求解器一起使用时，Uzawa 更新循环则嵌入在固体应力求解器的迭代中。当满足停止准则时，执行 Uzawa 增广。
- Uzawa 更新位移准则、Uzawa 更新力准则和 Uzawa 更新应变能准则具有以下属性：
- 最小值
- 满足准则的最小残差值。当残差值小于最小值时，满足准则。默认值是乘数属性值与为相应参考停止准则指定的最小限值之间的乘积。
- 使用参考最小值
- 激活时（默认），最小值等于参考停止准则的最小限值乘以乘数。停用时，直接使用最小值属性指定最小值。指定最小值的值将自动停用使用参考最小值。仅当参考停止准则的准则选项设为最小值时，才能激活使用参考最小值。
- 乘数
- 应用于参考停止准则的最小限值的乘数因子的值，用于确定 的最小值。
- 参考停止准则（只读）
- 该停止准则的最小限值由 用作参考值。Uzawa 更新位移准则使用位移准则作为参考停止准则，而 Uzawa 更新力准则使用力准则。
- 满足的准则
- 指示是否已满足停止准则（只读）。
- 每次 Uzawa 更新的最大步数准则具有以下属性：
- 最大步数
- 定义在 Uzawa 增广循环过程中使用的最大步数。
有关停止准则通用属性的更多信息，请参见使用自动生成的停止条件。
固体应力求解器右键单击操作
- 预计内存
- 可用于根据稀疏直接求解器设置估计固体应力求解器所需的内存。完成估计后，输出窗口将报告以下信息：
- N — 模型自由度
- NZ(A) — 刚度矩阵中的非零单元数
- mem(A) (MB) — 存储刚度矩阵所需的内存
- mem(fact) (MB) — 刚度矩阵因式分解所需的内存
- mem (MB) — 固体应力求解器所需的总内存
- 将稀疏直接求解器模式设为自动时，该报告将显示核心内和核心外运行模式的内存需求。如果将求解器模式设为核心内或核心外，该报告仅显示相关运行模式的内存需求。有关更多信息，请参见FE 稀疏直接求解器参考。
固体应力求解器控制
- 积分法
-
- 时间积分法取决于隐式非稳态求解器的时间离散格式。在计算求解过程中不能更改时间积分方案。对于广义 α 方法，可以在模拟暂停时更改积分器的属性，或通过场函数更改。但是，对参数的更改仅在当前时间步结束时生效。
- 对于使用固体位移运动的 FSI 模拟，建议使用此积分法。
- 对于非线性纯固体模拟，最好使用广义 α法，因为它提供了高保真求解，同时允许控制数值耗散量。
- 此积分方法会抑制数值求解中的非物理高频模态。例如，对于弹性动力学模拟。与纽马克方法相比，此方法在最终求解时精度更高。
- 广义
方法的有效刚度矩阵由 Eqn. (4729) 给出。
- 可用的选项包括：
| 属性 |
设置 |
- 耗散量
- 用于选择向系统引入的数值耗散量。建议将此属性设得尽可能低。
|
- 无 - 不应用数值耗散。
- 低 - Simcenter STAR-CCM+ 自动设置幅值衰减因子（请参见 Eqn. (4733)），这将引入少量的数值耗散。
- 中度 - Simcenter STAR-CCM+ 自动设置幅值衰减因子，这将引入中等数量的数值耗散。
- 用户指定 - 用于指定幅衰减因子以及 ρ_inf（，请参见 Eqn. (4733)）以控制数值耗散量。
仅建议由专家用户使用。
|
- 幅值衰减因子
- 定义 Eqn. (4733) 中的
。
- 仅在耗散量设为用户指定时可用。
|
不适用 |
- 方法
- 用于定义用于计算 系数的方法。
|
|
- α_f（只读）
- 根据所用的方法，在 Eqn. (4735) 或 Eqn. (4736) 中定义 。
|
不适用 |
- α_m（只读）
- 根据所用的方法，在 Eqn. (4734) 或 Eqn. (4737) 中定义 。
|
不适用 |
- ρ_inf
- 定义放大矩阵的频谱半径。请参见 Eqn. (4733)。
- 仅在耗散量设为用户指定时可用
|
不适用 |
- 如果将积分法设为纽马克，则可以使用节点指定纽马克参数
（如 Eqn. (4720) 中的定义）。纽马克方法的刚度矩阵由 Eqn. (4723) 给出。
| 注 | 如果使用表格方法指定初始位移，Simcenter STAR-CCM+ 将计算初始加速度（请参见 Eqn. (4721)），而不考虑初始位移产生的应力。此外，如果其中一个有限元的密度为零或存在 6 自由度求解器，则假定初始加速度为零。 |
- 对于线性材料和线性几何，通过使用线性直接求解器，只需一次迭代或一个时间步即可隐式求解静态和动态问题的线性代数方程 Eqn. (4714) 和 Eqn. (4717)。对于非线性几何，这些方程为非线性方程，求解需要使用牛顿迭代法更新刚度矩阵。在每个迭代步骤中，直接求解器对线性方程组进行求解。
- 对于线性问题，Simcenter STAR-CCM+ 仅在第一次迭代时执行一次因式分解和存储刚度矩阵。因此，如果更改约束类型、隐式非稳态求解器时间步、网格或中间边节点选项设置，Simcenter STAR-CCM+ 将检测刚度矩阵的变化并在下一次迭代期间重新进行因式分解。对于非线性问题，Simcenter STAR-CCM+ 将在每次更新刚度矩阵时根据指定的牛顿更新方法对该矩阵进行因式分解。
- 有关此求解器的可用属性的信息，请参见FE 稀疏直接求解器参考。
- 静态分析
- 使用隐式非稳态求解器进行动态分析时，可以选择通过激活静态分析在静态模式下运行分析。激活此选项时，该求解器将忽略动态方程中的惯性项和阻尼，并对静态问题方程进行求解。在这种情况下，可以根据伪时间创建负载和约束分布。
- 初始化加速度
- 仅可用于将积分法设为纽马克或广义 α 且已停用静态分析时的隐式非稳态模拟。
- 激活时，Simcenter STAR-CCM+ 使用 Eqn. (4721) 计算在
处的初始加速度。否则，加速度将初始化为零。
- 刚度矩阵更新
- 当非线性几何模型处于活动状态时可用。
- 可用于选择 Simcenter STAR-CCM+ 更新刚度矩阵所用的方法。可用选项如下：
- 全牛顿法：
Simcenter STAR-CCM+ 在每个迭代步更新刚度矩阵。
- 改进牛顿法：
用于指定刚度矩阵更新频率 M。在静态模拟中，Simcenter STAR-CCM+ 将每 M 次迭代更新刚度矩阵。在准静态或动态模拟中，Simcenter STAR-CCM+ 将为时间步中的前 M 次迭代更新刚度矩阵。例如，如果指定 M=1，则在每个时间步的第一次迭代时更新刚度矩阵。如果指定 M=3，则在每个时间步的第一、二和三次迭代时更新刚度矩阵。
- 动态更新：
对于动态模拟，Simcenter STAR-CCM+ 在每个首次内部迭代时更新刚度矩阵。如果更新事件设为无，则在剩余时间步期间不会执行进一步的更新。如果更新事件设为活动事件，则上一内部迭代结束时的更新事件状态将确定是否为当前内部迭代更新刚度矩阵。更新事件可在下进行定义。有关更多信息，请参见创建用户定义的更新事件。
对于静态模拟，Simcenter STAR-CCM+ 始终在每次迭代时更新刚度矩阵。
-
| 注 | 每次更新刚度矩阵时，均需要重新执行因式分解步骤。改进牛顿法允许重用已分解的刚度矩阵，从而节省整体运行时间，但其稳定性低于全牛顿法。建议仅对中等非线性问题使用改进牛顿法。 |
