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模拟计算的收敛性问题 时间:2015-07-14 点击量:        在ProCAST求解器运算过程中,运算信息存储在prefixp.out文件中。当运算出现问题时,可以在这个文件中查看运算的收敛情况。

       在每一个时间步长内,有许多计算信息被打印在这个p.out文件中。最重要的信息是(以下只是传热运算的例子)步骤数、时间步长、固相率和迭代次数。如果计算运行得不好,可以查看计算过程中时间步长的变化情况。如果时间步长大幅度减小,那意味着计算的收敛情况不好。另外,每个时间步长范围内(下面示意图中标有“4”的数字行,标记“T”表明计算是对应着传热模型)计算迭代次数也能说明计算收敛的质量。迭代次数越少,计算收敛性越好。


       在充型计算中,prefixp.out文件的格式如下图所示。可以看到:“自由表面”被激活“1”,模型按照充满比例被浇注“2”。传热模型(“T”)、压力求解计算(“P”)、速度的三个矢量(“U”、“V”、“W”)计算的迭代次数“3”被显示在文件中。当需要5-10个迭代才能完成一个时间步长的计算时,可以预计将发生计算收敛问题。最后,计算所用的存储空间(用于当前的时间步长)被显示。


       其中的一个运行参数是COURANT。这个参数限制时间步长,用于防止自由表面行进的距离在一个时间步长内超过N个单元。当网格模型含有大量单元同时单元尺寸较小,较小的COURANT设置值会产生非常明显的限制作用。当达到此限制值时,以下信息会出现在prefixp.out文件中。


       参数LVSURF实现当浇注充满比率达到LVSURF值时关闭充型计算。在prefixp.out文件中会打印出一条消息来确认此关闭。


       液体流动模型会继续运算直到下一个存储的时间步长,然后流动模型被关掉(见下图),计算将转入单一的热传导计算(如果设置的话,还有应力计算)。


       如果计算不收敛,会在prefixp.out文件中打印以下消息,然后相关时间步长的计算会被重启,其时间步长会缩短。这种情况在计算中会发生多次,不要担心(特别地,当入口流动速度突然升高,时间步长会显得很大,需要通过此种机制来缩短时间步长)。但是,如果计算中连续几次出现不收敛情况,说明模拟设置存在问题或者输入数据有问题(比如材料性能数据输入错误)。

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