حل کننده مقدار ویژه

حل کننده مقدار ویژه

حل کننده مقدار ویژه
از حل کننده مقدار ویژه ( ) برای یافتن راه حل مسائل ارزش ویژه خطی یا خطی شده (که به آن مسائل فرکانس ویژه نیز گفته می شود) استفاده کنید . هنگامی که یک مطالعه مقدار ویژه یا فرکانس ویژه به مدل اضافه می شود، این حل کننده به طور خودکار استفاده می شود .
همچنین الگوریتم های حل ارزش ویژه را ببینید .
عمومی
از لیست مراحل تعریف شده توسط مطالعه استفاده کنید تا مشخص کنید آیا تنظیمات با مرحله مطالعه مربوطه همگام هستند یا خیر. User defined را انتخاب کنید تا ویژگی های زیر را مشخص کنید (علاوه بر تحمل نسبی که همیشه در دسترس است).
تنظیمات در اینجا مشابه تنظیمات مرحله مطالعه مقدار ویژه است ، با استثناهای زیر:
از لیست تبدیل مقدار ویژه ، یک روش تبدیل برای تبدیل مقادیر ویژه به کمیت مرتبط دیگر انتخاب کنید. پیش فرض None است که مقادیر ویژه اصلی را حفظ می کند. بسته به فیزیک موجود در مدل، تغییرات دیگری نیز ممکن است در دسترس باشد.
عدد در قسمت تحمل نسبی (پیش‌فرض 1.0·10 − 6 ) خطای نسبی در مقادیر ویژه محاسبه‌شده را کنترل می‌کند.
برای وارد کردن مقدار مورد نظر به عنوان مقدار تبدیل شده (مثلاً یک فرکانس ویژه) به جای مقدار ویژه مربوطه، کادر انتخاب مقدار تبدیل شده را وارد کنید.
نوع ادغام برای لیست حل کننده مقادیر ویژه و تعداد نقاط ادغام برای لیست حل کننده مقادیر ویژه مانند نوع ادغام برای لیست تخمین و تعداد نقاط ادغام برای لیست تخمین توصیف شده برای مرحله مطالعه ارزش ویژه است. هنگامی که Automatic را در نوع ادغام برای لیست حل کننده مقادیر ویژه انتخاب می کنید ، از نوع گاوس برای حل کننده های مقادیر ویژه متقارن واقعی یا هرمیتی و از روش ذوزنقه ای برای انواع دیگر حل کننده ها استفاده می کند. وقتی Automatic را در تعداد نقاط ادغام برای حل کننده مقدار ویژه انتخاب می کنید، برای حل کننده های مقادیر ویژه متقارن واقعی یا هرمیتی 8 و برای انواع دیگر حل کننده ها 16 است.
برای اجرای موازی حل‌کننده مقدار ویژه FEAST، تیک گزینه Distribute linear system solution را انتخاب کنید . برای اطلاعات بیشتر به اجرای FEAST در حالت MPI موازی مراجعه کنید .
از فهرست بردارهای ویژه سمت چپ محاسبه و ذخیره ، خودکار (پیش‌فرض)، روشن یا خاموش را انتخاب کنید . گزینه Automatic معمولاً همان Off است ، اما بسته به تنظیمات دیگر، در صورت نیاز، بردار ویژه سمت چپ محاسبه می شود (و در نهایت ذخیره می شود). بردارهای ویژه که به آنها فقط “بردارهای ویژه” گفته می شود، بردارهای ویژه هستند. بردار ویژه سمت چپ به عنوان بردار ردیف L تعریف می شود که L  = λ L  را برآورده می کند.. به عنوان مثال، برای حساسیت و بهینه‌سازی، زمانی که ماتریس‌ها نامتقارن هستند، بردارهای ویژه سمت چپ محاسبه می‌شوند. همچنین، بردارهای ویژه سمت چپ را می توان برای طرح معادلات در حلگر مدال استفاده کرد.
اگر خود مقدار ویژه به صورت غیرخطی ظاهر شود، حل کننده مسئله را به تقریب درجه دوم در اطراف یک نقطه خطی شدن مقدار ویژه کاهش می دهد. برای تبدیل مقدار نقطه خطی سازی با استفاده از تبدیل مقدار ویژه انتخاب شده، کادر بررسی Transform eigenvalue point linearization point را انتخاب کنید . مقدار نقطه خطی سازی را در قسمت Value of eigenvalue point linearization مشخص کنید (مقدار پیش فرض: 0).
برای سایر تنظیمات، به تنظیمات مطالعه مقدار ویژه یا فرکانس ویژه مراجعه کنید . وقتی تنظیمات جستجوی مقدار ویژه با مرحله مطالعه تعریف می‌شوند، این تنظیمات، از جمله موارد بالا به جز تحمل نسبی ، در دسترس نیستند.
مقادیر نقطه خطی سازی
از لیست Linearity ، Linear (پیش‌فرض) یا Linear perturbation را انتخاب کنید .
هم برای مسائل PDE خطی و هم برای مسائل غیرخطی، مسئله مقدار ویژه مربوط به خطی کردن یک راه حل است. چنین راه حلی با لیست تجویز شده مشخص شده است . انتخاب کنید:
عبارت اولیه (پیش‌فرض) برای استفاده از عبارات مشخص شده در گره‌های مقادیر اولیه تحت یک رابط فیزیک خاص به عنوان نقطه خطی‌سازی.
راه حل برای استفاده از یک راه حل به عنوان نقطه خطی سازی.
از لیست راه حل استفاده کنید تا مشخص کنید اگر Prescribed by روی Solution تنظیم شده باشد ، از کدام راه حل استفاده کنید :
برای استفاده از یک نقطه خطی که برابر با صفر است، صفر (پیش‌فرض) را انتخاب کنید .
هر راه حل موجود دیگری را برای استفاده از آن به عنوان نقطه خطی سازی انتخاب کنید.
برای ذخیره نقطه خطی سازی و انحراف از آن خطی سازی به جای راه حل کل، کادر انتخاب Store linearization point and deviation in output را انتخاب کنید .
خروجی
گزینه ای را از لیست Scaling of eigenvectors انتخاب کنید تا روش مقیاس بندی مورد استفاده برای عادی سازی بردارهای ویژه را مشخص کنید. انتخاب کنید:
RMS برای استفاده از ریشه میانگین مربع عادی سازی. این مقیاس بندی RMS بردار ویژه u به گونه ای است که.
حداکثر برای استفاده از حداکثر نرمال سازی هنجار. به درجه آزادی با بزرگترین مقدار مطلق مقدار مشخص شده در قسمت Maximum مقدار مطلق (پیش فرض: 1) اختصاص داده می شود، به طوری که. شما می توانید حداکثر مقدار مطلق را تغییر دهید، به عنوان مثال، حالت های ویژه را در مقدار کوچک نگه دارید. رابط های فیزیک برای مکانیک سازه، این مقدار را در طول تولید حل کننده به تعداد کمی تنظیم می کنند.
ماتریس جرم برای مقیاس بردارهای ویژه به گونه ای که جرم های مودال تبدیل به وحدت شوند.
پیشرفته
حلگر مقدار ویژه یک الگوریتم تکراری است. از قسمت Maximum number of eigenvalue iterations برای محدود کردن تعداد تکرارها استفاده کنید (پیش‌فرض: 300).
هنگامی که از حل کننده ARPACK استفاده می کنید، می توانید از میدان فضایی Dimension of Krylov برای کنترل میزان استفاده از حافظه الگوریتم استفاده کنید. مقدار پیش‌فرض 0 به این معنی است که حل‌کننده ابعاد را به‌طور خودکار تقریباً دو برابر تعداد تعیین‌شده در قسمت Desired number of eigenvalues ​​در قسمت General تنظیم می‌کند .
ثابت ها
در این قسمت می توانید ثابت هایی را تعریف کنید که می توانند به عنوان ثابت های موقت در حل کننده استفاده شوند. می توانید از ثابت ها در مدل استفاده کنید یا مقادیری را برای پارامترهای حل کننده داخلی تعریف کنید. این ثابت ها بر هر تعریف قبلی (مثلاً از تعاریف جهانی) غلبه می کنند. مقادیر ثابت عباراتی هستند و برای مثال می توانند شامل عملگر range() ، واحدها و عبارات سراسری باشند. نام ثابت می تواند یک پارامتر جهانی جدید یا موجود باشد. ثابت موقت است به این معنا که فقط در طول اجرای حل کننده تعریف می شود. شما نمی توانید پارامترهای مورد استفاده در بخش های زیر از مدل را لغو کنید:
مش و هندسه
انتخاب ها
پروب ها
کارکرد
مواد
جفت
دنباله های حل کننده
لیست های وابسته به پارامتر
همچنین، حل کننده های پارامتریک و وابسته به زمان، هر تعریفی از ثابت های حل کننده را رد می کنند.
تنظیمات ثابت برای یک گره حل کننده به پس پردازش منتقل نمی شود.
چند مثال از زمانی که تعریف ثابت برای حل کننده می تواند مفید باشد:
هنگام انجام دنباله های حل کننده پیشرفته تر، جایی که ثابت ها باید بین فراخوانی ها تغییر کنند (مثلاً در حلقه های for).
زمانی که نمی خواهید تعریف کلی یک پارامتر را تغییر دهید یا زمانی که نمی توانید یا نمی خواهید از یک ویژگی حل کننده پارامتری استفاده کنید.
وقتی می خواهید پارامترهای کمکی را تعریف کنید که بخشی از معادلات هستند مانند CFLCMP یا niterCMP و جایی که حل کننده این پارامترها را تعریف نمی کند.
روی دکمه Add ( ) کلیک کنید تا یک ثابت اضافه کنید و سپس نام آن را در ستون Constant name و مقدار آن (یک مقدار عددی یا عبارت پارامتر) را در ستون Constant مقدار تعریف کنید . به طور پیش فرض، هر پارامتر تعریف شده ابتدا به عنوان نام ثابت اضافه می شود، اما می توانید نام ها را تغییر دهید تا ثابت های دیگر را تعریف کنید. روی حذف ( ) کلیک کنید تا ثابت انتخاب شده از لیست حذف شود.
ورود به سیستم
بخش Log شامل گزارش‌هایی از نتایج حل‌کننده مقدار ویژه و ویژگی‌های سیستم مونتاژ شده، از جمله تکرارهای حل‌کننده و کل زمان حل است این گزارش در فایل Model MPH ذخیره می شود.
 
نقطه کوانتومی مخروطی : مسیر کتابخانه برنامه COMSOL_Multiphysics/Equation_Based/conical_quantum_dot