FE 迭代求解器参考
对于 FE 磁矢势、有限元固体能量和谐波平衡 Fe 磁矢势求解器,Simcenter STAR-CCM+ 基于 HYPRE 库提供了迭代求解方法。迭代求解方法适用于大型模型模拟,对于大型模型模拟,直接求解可能会对内存和时间提出较高的要求。
HYPRE 提供了一些最常用的基于克雷洛夫的迭代方法,可结合其可扩展的预设条件一起使用。其中包括非对称系统(如 GMRES)的方法和对称矩阵(如共轭梯度)的方法。有关更多信息,请参见 HYPRE。
迭代求解器属性
- 迭代
- 可用于通过设置以下属性为迭代求解定义求解器参数:
- 收敛容差 — 在求解器停止迭代前减少线性系统残差时所用的因子。例如,默认收敛容差为 1.0E-6 时,求解器将保持迭代,直到线性系统残差下降六个数量级为止(只要在满足收敛容差之前未达到指定的迭代次数)。
对于线性材料,建议您将收敛容差设为较低的值。默认值适合大多数情况。对于非线性材料,将收敛容差设为较高的值。
- 迭代 — 指定迭代求解器的迭代次数。达到指定的迭代次数时求解器将停止,而不考虑指定的收敛容差。
当求解器在指定的迭代次数范围内未达到收敛时,Simcenter STAR-CCM+ 会将警告消息显示到输出窗口。要可视化更多信息,将详细说明设为高。如果收敛速度小于 1,则可以增加迭代次数。如果收敛速度大于 1,则建议检查模拟设置和网格质量。
- 详细说明 — 设置输出日志中包括的详细信息级别。设为高时,Simcenter STAR-CCM+ 会在输出窗口中显示一个四列表,其中显示迭代次数(第 1 列)、绝对残差范数(第 2 列)、收敛速度(第 3 列)和相对初始值的残差范数(第 4 列)。收敛速度小于 1 时实现收敛。
- 收敛容差 — 在求解器停止迭代前减少线性系统残差时所用的因子。例如,默认收敛容差为 1.0E-6 时,求解器将保持迭代,直到线性系统残差下降六个数量级为止(只要在满足收敛容差之前未达到指定的迭代次数)。
灵活 GMRES 求解器属性
仅对于谐波平衡 Fe 磁矢势求解器可用。
- 克雷洛夫空间维度
-
设置正交克雷洛夫空间矢量的最大大小。较大的空间可增强收敛和稳健性,但会增加模拟收敛所需的内存需求。默认值为 20。
共轭梯度求解器属性
当前,此求解器仅对于有限元磁矢势求解器、励磁线圈集总参数求解器和谐波平衡 Fe 磁矢势求解器可用(用作预设条件)。
共轭梯度求解器是迭代求解器的子节点。
- 重新计算残差
- 指定求解器是否根据
重新计算残差。可设为以下某个值:
- 0:默认值。求解器不重新计算残差。
- n:其中 n 为正数。每 n 次迭代时,求解器重新计算残差。
- -1:在 次迭代之后,求解器重新计算残差,其中 是使用迭代求解器属性指定的迭代次数。
Schwarz 求解器属性
当前,此求解器仅适用于有限元磁矢势求解器。此求解器用作共轭梯度求解器的预调节器。求解有限元磁矢势模拟时,在解算过程中将处理最低阶次自由度系统。此属性可用于定义使用哪种求解器方法针对以下自由度进行求解:
- 直接 - 使用直接求解器求解最低阶次的自由度。请参见稀疏直接求解器控制。
建议对具有粗糙网格的模拟使用此选项。通常,直接求解器方法可能需要大量内存和时间资源。此方法的优点是直接求解器对最低阶次自由度系统进行一次因式分解,然后在以下共轭梯度迭代中重用结果。
- 迭代 - 使用迭代求解器针对最低阶次的自由度进行求解。
对于具有大量最低阶次自由度的模拟,建议使用此选项。
Schwarz 求解器是迭代求解器的子节点。