自适应时间步模型参考

自适应时间步模型可自动控制时间步长,以改进模拟结果的质量和运行时。此调整尤其适用于流拓扑变化大、物理时间尺度变化大或使用自适应网格细化动态调整网格的情况。

1. 自适应时间步模型参考
提供方式 [物理连续体] > 模型 > 可选模型
节点路径示例 连续体 > 物理 1 > 模型 > 自适应时间步
要求
  • 以下任一种时间模型:隐式非稳态PISO 非稳态
  • 以下项中的一个:分离流耦合流体或固体能量模型。
属性

启用过滤

请参见自适应时间步属性

每个时间步提供程序都自己的一组属性。

请参见自适应时间步提供程序通用属性

特定右键单击操作

时间步提供程序子节点上将启用以下右键单击操作。

新建 > [时间步提供程序]

激活选定的时间步提供程序。只有与当前激活的模型相关的时间步提供程序才可供选择。

激活 模型控制(子节点)

时间步提供程序

有关每个特定时间步提供程序的完整描述,请单击时间步提供程序列表中的相应链接。请参见Adaptive Time-Stepping

求解器

自适应时间步

请参见自适应时间步求解器属性

场函数 自适应时间步建议(累积)

请参见场函数

自适应时间步属性

启用过滤
激活后,提供为特定网格单元或网格单元区域选择性禁用合适的自适应时间步提供程序的功能。
过滤分布
用于定义配置文件,以将特定网格单元排除在时间步自适应考虑之外。通过将大于 0 的值分配给过滤配置文件来定义一个场函数,用于标识不予考虑的网格单元。因此,对这些网格单元禁用了自适应时间步提供程序,忽略它们对时间步计算的影响。

下图显示过滤前后模拟的 CFL (Max.) 建议分布。在将小网格单元(下面高亮显示的)排除在时间步建议计算之外后,建议的最小时间步将增大一个数量级。

配置文件过滤之前 配置文件过滤之后




过滤配置文件不适合自由表面显式多步固体应力最大粒子打包缸内时间步提供程序。

自适应时间步提供程序通用属性

自适应时间步提供程序由不同模型提供,并且每个时间步提供程序都有一组不同的属性。但是,所有时间步提供程序都具有以下属性:

启用/禁用

可用选项如下:

  • 已启用

    对整个模拟启用时间步提供程序。

  • 禁用

    在模拟中不使用时间步提供程序。

  • 时长范围

    将为指定的时长范围启用时间步提供程序。

    添加启用的时间范围子节点,且属性如下:

    • 开始时间

      已启用的时间范围的下边界。启用后,时间步提供程序将保持启用状态,直到达到指定的停止时间。如果启用停止属性已停用,则时间步提供程序将对模拟的其余部分保持启用状态。

    • 启用停止

      激活停止时间属性。

    • 停止时间

      已启用的时间范围的上边界。

自适应时间步求解器属性

初始时间步选项

指定在 t = 0 处的初始时间步长。

  • 自动

    将对每个连续体中的已启用时间步提供程序进行查询,以获取其建议,并使用最小时间步。

  • 最大值

    使用在隐式非稳态或 PISO 非稳态求解器中指定的时间步长。

  • 最小值

    使用在最小时间步属性中指定的时间步。

  • 指定

    使用初始时间步子节点中特定的值。

最小时间步

时间步长下限。该值显示为 Δtmin(在 Eqn. (971) 中)。默认值为 0.0 s。

详细说明

如果激活,自适应时间步求解器会向输出窗口发送有关其进度的附加信息。默认情况下,此属性是停用的。

时间步变化因子边界选项

如果启用的时间步提供程序在连续步长建议中有较大的变化,则可以设置此属性,以指定连续时间步的变化因子(即比率)的下边界和上边界。然后,建议的时间步长将限制在指定范围内。

激活时,将添加时间步变化因子边界节点,允许您指定适当的上边界和下边界。

属性包括:

最小变化因子

限制时间步长减小的因子。有效范围是 0.0 - 1.0。默认值为 0.0。

最小变化因子 0.0 不限制时间步长的允许减小。可能需要此设置以支持相关时间尺度的幅值中的突然变化。

最大变化因子

限制时间步长增大的因子。有效范围是 1.0 到无穷大。默认值为 2.0。

时间步建议的绝对下边界和上边界是指定的最小值(最小时间步属性)和最大时间步(在隐式非稳态或 PISO 非稳态求解器中设置的时间步属性)。

检查点时间

由自适应时间步进完全达到的物理时间(以秒为单位)的列表。例如,如果要在特定物理时间同步模拟以进行后处理,则可以执行此操作。

在几个时间步的过程中,将逐渐达到指定的检查点时间。

到达检查点时间优先于任何相对或绝对边界。即,可以获得低于最小时间步的时间步长,或小于最小变化因子边界的步长更改。但是,由于接近每个检查点时间的渐进性质,这些限制的偏差很小。

自适应时间步求解器右键单击操作

刷新时间步建议
刷新当前时间步建议,而无需分步进行模拟。求解器使用自适应时间步模型的当前解算场和属性,其提供程序和求解器重新计算时间步。如果修改了这些属性中的任一个,此操作将支持基于后续时间步建议对属性更改进行评估,而无需执行模拟。如果使用多个时间步提供程序,计算得出的最终后续时间步是所有网格单元中的最小值。可以使用相应的时间步建议场函数或求解器诊断来检查重新计算的时间步。

场函数

激活自适应时间步模型后,以下场函数可用。

自适应时间步建议(累积)

模拟中所有活动提供程序的累积时间步建议。它代表每个个体网格单元的全局最小时间步建议。