حل کننده غیر خطی

حل کننده غیر خطی

حل کننده غیر خطی
تنظیمات پیش فرض
تنظیمات حلگر غیرخطی به مدل انتقال حرارت و نوع مطالعه بستگی دارد.
ویژگی حل کننده کاملاً جفت شده
مدل‌های انتقال حرارت با و بدون تشعشع سطح به محیط به طور پیش‌فرض از ویژگی حل‌کننده غیرخطی کاملاً جفت شده استفاده می‌کنند. به روز رسانی Jacobian روی حداقل تنظیم شده است. یک روش غیر خطی نیوتن به طور پیش فرض با تنظیم شده است
محاسبه ضریب میرایی خودکار برای مطالعات ثابت
عامل میرایی ثابت برای مطالعات وابسته به زمان
ویژگی حل جدا شده
هنگامی که رابط فیزیک دیگری همراه با انتقال حرارت حل شود، ویژگی حل جدا شده به طور پیش فرض تنظیم می شود. متغیرهای وابسته رابط انتقال حرارت در یک گروه مجزا قرار می گیرند. همچنین برای مدل‌سازی تشعشعات در رسانه‌های شرکت‌کننده با استفاده از روش مجزای مجزا یا برای محاسبه آسیب در بافت بیولوژیکی (گزینه‌های موجود با ماژول انتقال حرارت) اتفاق می‌افتد.
تنظیم حل غیر خطی
تنظیمات حل کننده پیش فرض برای مدیریت کارآمد پیکربندی های کلاسیک تعریف شده اند. برای برنامه‌های خاص، تنظیمات پیش‌فرض ممکن است نیاز به تغییراتی داشته باشند تا استحکام و عملکرد حل‌کننده را بهبود بخشد.
بهینه سازی حل غیر خطی برای استحکام
هنگامی که حل کننده غیرخطی شکست می خورد یا به طور نامنظم همگرا می شود، گزینه های مختلفی را می توان در نظر گرفت:
استفاده از گزینه Automatic highly nonlinear (نیوتن) باعث می شود که محاسبات را با ضریب میرایی بسیار کم شروع کرده و آن را با دقت افزایش دهد. همچنین می توان از یک ضریب میرایی ثابت کم استفاده کرد. ضریب میرایی بین 0 و 1 است. یک ضریب میرایی ثابت برابر با 0.1 مقدار بسیار پایینی است و باید قوی باشد اما کند همگرا باشد. برای مقادیر کم ضریب میرایی، معمولاً برای افزایش تعداد تکرارهای غیرخطی لازم است. اگر حل کننده غیرخطی با چنین ضریب میرایی ناپایدار است، باید از گزینه خودکار استفاده کرد زیرا شروع با ضریب میرایی کمتر را ممکن می کند و به تدریج آن را افزایش می دهد.
یک مقدار اولیه خوب، تا حد امکان نزدیک به جواب مورد انتظار و سازگار با شرایط مرزی، به هدایت حل کننده غیرخطی به یک راه حل فیزیکی پایدار کمک می کند. برای انجام آن:
سعی کنید با استفاده از یک جارو کمکی – برای مشکلات ثابت – یا یک تابع مرحله وابسته به زمان – برای مسائل وابسته به زمان، دمای مرز را از مقدار اولیه به مقدار مورد نظر افزایش دهید.
نتایج استفاده از یک مسئله ساده شده، به عنوان مثال بدون وابستگی به دما، یا استفاده از یک جفت چندفیزیکی یک طرفه، به عنوان مقدار اولیه.
توجه داشته باشید که گاهی اوقات برای به دست آوردن تنظیمات اولیه ثابت، به روز رسانی شرایط مرزی نسبت به شرایط اولیه آسان تر است.
هنگامی که امکان ارائه یک مقدار اولیه خوب وجود ندارد، حل کننده تفکیک شده مرتبط با عوامل میرایی کم در هر مرحله تفکیک شده به دستیابی به همگرایی کمک می کند.
اجبار به روز رسانی ژاکوبین در هر تکرار تضمین می کند که حلگر غیرخطی با استفاده از اطلاعات بهینه از سیستم معادلات تکرار می شود. این زمانی مورد نیاز است که غیرخطی‌ها به دلیل خود دما باشد – برای مثال، در صورت وابستگی شدید به دمای خواص مواد – یا به متغیر دیگری که در همان گروه تفکیک شده با دما حل شده است – برای مثال، در مدل‌های همرفت طبیعی.
بهینه سازی سرعت همگرایی
همگرایی کم را می توان با روش های زیر بهبود بخشید:
استفاده از ضریب میرایی ثابت برابر با 1 برای مسائل خطی. خطی بودن در ابتدای وضوح تعیین می شود و در بخش Log پنجره حل کننده نشان داده می شود.
ارائه یک مقدار اولیه خوب یک دارایی برای سرعت محاسبات است.
در ناحیه همگرایی، حل کننده کاملاً جفت شده نرخ همگرایی بهتری نسبت به حل کننده تفکیک شده دارد.
با استفاده از حداقل گزینه به روز رسانی ژاکوبین از صرف زمان در محاسبات ژاکوبین خودداری کنید. این برای مدل های خطی و مدل هایی با غیرخطی های خفیف مناسب است.