6 自由度求解器参考

6 自由度求解器属性

详细说明

在输出窗口中提供额外输出。选项包括：

无：无其他输出。
低：提供每次迭代的输出。仅可用于多体运动。
对于定义为多体模拟一部分的每个接头，输出是与约束方程 Eqn. (4934) 的标准化偏移。有关更多信息，请参见约束稳定。
- 球形接头：位置偏移。
- 旋转接头：位置偏移和角偏移。
高：提供与选项低相同的输出，但按子步提供。仅可用于多体运动。另请参见：已启用子步。
诊断：提供与 6 自由度体运动关联的所列区域和边界的输出并随其移动。

最大迭代次数

指定时间步内的最大迭代次数。

冻结求解器

开启时，求解器在迭代过程中不更新任何物理量。该选项默认情况下关闭。这是一个调试选项，由于缺少储存，它可能导致不可恢复的错误和错误的求解。有关详细信息，请参见有限体积求解器参考。

已启用子步

在 6 自由度体上激活或停用应用较小时间步求解外力。激活此选项可解决因悬链线力等强大的非线性外力而导致的收敛问题。通常情况下，此选项不得使用，只能用于提高那些特殊情况下的稳定性。激活子步后，系统将在每次内部迭代中（而不是按子步）更新流体网格和流体力。

子步目前仅适用于体运动选项自由运动和多体运动（请参见 6-DOF Bodies Reference）。

多体约束稳定

激活 Baumgarte 约束稳定。需要该约束稳定才能稳定接头在两个 6 自由度体之间施加的运动约束。

默认情况下，此选项始终处于激活状态。它仅适用于存在多体联接耦合的多体运动模拟。对于其他模拟类型，此选项将被忽略。

在 Baumgarte 约束稳定子节点中，可指定 Baumgarte 约束稳定的系数。有关更多详细信息，请参考Baumgarte 约束稳定属性。

传统力更新

激活 Simcenter STAR-CCM+ 12.02 之前使用的更新方案。在这一先前的更新方案中，力、力矩、耦合和约束均在每次内部迭代结束时更新，而非在时间步结束时额外更新，但内部迭代次数超出最大 6 自由度迭代次数时除外。

停用（默认）时，除了内部迭代期间的更新之外，力、力矩、耦合和约束均始终在时间步结束时更新。

α、β: $α$ 和 $β$ 参数，它们属于 Eqn. (4943) 中 Baumgarte 约束稳定方法。参数 $α$ 具有阻尼效应，而参数 $β$ 对应于刚度。这两个参数的典型值介于 1–30 之间。如果将参数设为过大的值，则模拟可能会变得不稳定，尤其是在结合使用较大的时间步时更是如此。
设置 $α = β$ 对应于临界阻尼，这意味着约束偏差的衰变速度最快。但是， $α$ 的值较大可能会导致因阻尼而损失能量。因此，默认值将结合使用较小的 $α$ 与较大的 $β$ ，从而有效稳定约束并改进能量守恒。

当至少有一个 6 自由度体与多体运动关联时，会显示多体约束求解器节点。在此处调整的专家属性是连续过度松弛 (SOR) 高斯-赛德尔算法的参数。SOR 高斯-赛德尔算法会求解设置多体运动属性时冻结运动分量所需的约束方程。机械接头约束方程的数值解不需要此求解器，此类方程具有各自的专用求解器。

详细说明

在输出窗口中提供额外输出，用于监视多体约束求解器（SOR 高斯-赛德尔算法）的收敛。

最大迭代次数

对于 6 自由度求解器的每次内部迭代，指定 SOR 高斯-赛德尔算法允许的最大迭代次数。

残留容差

达到指定的残留容差或最大迭代次数时，SOR 高斯-赛德尔算法将停止迭代。

连续过度松弛因子

该因子用于增强 SOR 高斯-赛德尔算法的收敛。分配介于 1 和 2 之间的值（默认值为 1.5）。必须稳定数值解时，需将此值减少至小于 1。

冗余约束检测

自动标识和移除多体系统的冗余约束方程。当不同的接头和约束贡献相同的约束方程时，会出现冗余方程。冗余方程会增加整个 DFBI 方程组的复杂性，并可能导致约束求解器的发散或约束偏差过大。

用于检测和移除冗余约束的可能选项包括：

间歇性冗余的典型标志是极大的 6 自由度约束偏差值 $(≫ 10^{- 3})$ 并且该值会快速增大。间歇性冗余甚至可能拆散多体系统。

如果出现间歇性冗余，输出窗口中将显示一条警告消息：

要解决此问题，将选项设为松弛或松散。