時間步
關注創建者：段譽 創建時間：2019-07-25
時間步的視頻教程
旋轉機械被動運動UDF+6dof+交界面
； TECPLOT處理結果，animate可以將視頻輸出到文件； ****本算例為演示算例，殘差設置較高（快速計算），實際計算時殘差可以設置到1e-8，時間步0.001s，計算100個以上時間步 附件為UDF文件
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時間步的實例教程
做非線性分析的都知道時間步的問題，這里來談談一些注意和基本概念。簡單地說，在解非線性問題的時候，我們把整個求解過程分成小段。對于結構問題，這種分段等同于把加載過程分成多個步，每步結構加載變化一點，直到完成整個加載過程。如果是動力問題，那么這個加載步可以理解為真正的時間區間（但也不一定，因為可以有子步）。如果是靜力問題，這個加載步就是很多求解器所謂的偽時間步。
容易混淆的概念是，劃分時間步這個計算步驟在原則上是和牛頓迭代無關的。因為牛頓迭代是在每個時間步內進行的子循環。直到迭代滿足收斂條件，計算才向下一步進行。這個過程圓環套圓環的過程，導致了非線性求解的一系列特點和麻煩。
第一，收斂標準的問題。這個本質上是牛頓法需要探討的，但是因為時間步必須解決這個難點，所以在這里需要說說。在固體力學里面，收斂標準一般是三種，簡稱為UPW，分別指位移(U)，加載(P)，和做功(W)。每個量的收斂條件，本質都是衡量所在迭代步的相對誤差。理論上講，必須三個量都收斂才能保證計算結果穩定和精確，但是如果根據問題可以放松，那么常用的量至少要保證U和P收斂。
第二，時間步的劃分問題。加載步多了求解時間長，少了不準確或者根本不收斂（因為牛頓法本質上只能求局部不動點），所以時間步的劃分是個藝術。這個問題沒有標準答案，只能說視具體情況而定。如果你的問題不太難，求解器自帶的自適應算法應該能夠自動調整步長。靜力自適應算法的本質，是計算到目前為止的時間步的收斂模式。簡單地說，如果求解器發現現在這步收斂得快，那么下一步步長就可以放寬點，如果收斂得慢或者搞不定，那么就得縮小步長。基本上是個猜猜猜的過程。
第三，動力問題時間步的問題。和靜力問題不同，動力問題有“真正”的時間，需要進行時間積分，所以時間步的劃分是根據積分算法來決定的。而積分算法應該根據具體問題來選擇。
展開 仿真分析中時間步的認識
做非線性分析的都知道時間步的問題，這里來談談一些注意和基本概念。簡單地說，在解非線性問題的時候，我們把整個求解過程分成小段。對于結構問題，這種分段等同于把加載過程分成多個步，每步結構加載變化一點，直到完成整個加載過程。如果是動力問題，那么這個加載步可以理解為真正的時間區間（但也不一定，因為可以有子步）。如果是靜力問題，這個加載步就是很多求解器所謂的偽時間步。
容易混淆的概念是，劃分時間步這個計算步驟在原則上是和牛頓迭代無關的。因為牛頓迭代是在每個時間步內進行的子循環。直到迭代滿足收斂條件，計算才向下一步進行。這個過程圓環套圓環的過程，導致了非線性求解的一系列特點和麻煩。
第一，收斂標準的問題。這個本質上是牛頓法需要探討的，但是因為時間步必須解決這個難點，所以在這里需要說說。在固體力學里面，收斂標準一般是三種，簡稱為UPW，分別指位移(U)，加載(P)，和做功(W)。每個量的收斂條件，本質都是衡量所在迭代步的相對誤差。理論上講，必須三個量都收斂才能保證計算結果穩定和精確，但是如果根據問題可以放松，那么常用的量至少要保證U和P收斂。
第二，時間步的劃分問題。加載步多了求解時間長，少了不準確或者根本不收斂（因為牛頓法本質上只能求局部不動點），所以時間步的劃分是個藝術。這個問題沒有標準答案，只能說視具體情況而定。如果你的問題不太難，求解器自帶的自適應算法應該能夠自動調整步長。靜力自適應算法的本質，是計算到目前為止的時間步的收斂模式。簡單地說，如果求解器發現現在這步收斂得快，那么下一步步長就可以放寬點，如果收斂得慢或者搞不定，那么就得縮小步長。基本上是個猜猜猜的過程。
第三，動力問題時間步的問題。和靜力問題不同，動力問題有“真正”的時間，需要進行時間積分，所以時間步的劃分是根據積分算法來決定的。而積分算法應該根據具體問題來選擇。
展開 時間步理解
做非線性分析的都知道時間步的問題，這里來談談一些注意和基本概念。簡單地說，在解非線性問題的時候，我們把整個求解過程分成小段。對于結構問題，這種分段等同于把加載過程分成多個步，每步結構加載變化一點，直到完成整個加載過程。如果是動力問題，那么這個加載步可以理解為真正的時間區間（但也不一定，因為可以有子步）。如果是靜力問題，這個加載步就是很多求解器所謂的偽時間步。
容易混淆的概念是，劃分時間步這個計算步驟在原則上是和牛頓迭代無關的。因為牛頓迭代是在每個時間步內進行的子循環。直到迭代滿足收斂條件，計算才向下一步進行。這個過程圓環套圓環的過程，導致了非線性求解的一系列特點和麻煩。
第一，收斂標準的問題。這個本質上是牛頓法需要探討的，但是因為時間步必須解決這個難點，所以在這里需要說說。在固體力學里面，收斂標準一般是三種，簡稱為UPW，分別指位移(U)，加載(P)，和做功(W)。每個量的收斂條件，本質都是衡量所在迭代步的相對誤差。理論上講，必須三個量都收斂才能保證計算結果穩定和精確，但是如果根據問題可以放松，那么常用的量至少要保證U和P收斂。
第二，時間步的劃分問題。加載步多了求解時間長，少了不準確或者根本不收斂（因為牛頓法本質上只能求局部不動點），所以時間步的劃分是個藝術。這個問題沒有標準答案，只能說視具體情況而定。如果你的問題不太難，求解器自帶的自適應算法應該能夠自動調整步長。靜力自適應算法的本質，是計算到目前為止的時間步的收斂模式。簡單地說，如果求解器發現現在這步收斂得快，那么下一步步長就可以放寬點，如果收斂得慢或者搞不定，那么就得縮小步長。基本上是個猜猜猜的過程。
第三，動力問題時間步的問題。和靜力問題不同，動力問題有“真正”的時間，需要進行時間積分，所以時間步的劃分是根據積分算法來決定的。而積分算法應該根據具體問題來選擇。
展開 ANSYS各種時間步求解方法比較
ANSYS各種時間步求解方法比較.pdf
ANSYS各種時間步求解方法比較.pdf
炸藥在空氣中爆炸，總會出現時間步太小，解決方法：
空氣的材料模型，將Erosion更改為-timestep：1e-10ms
時間步的相關專題、標簽、搜索
時間步的最新內容
考慮熱源的瞬態熱傳導有限元求解器6小時前
驗證
設計案例如下，區域外部為20℃空氣，對流換熱系數取5W/(m2K)，時間總長18000s，每步時間間隔60s。
自研求解器得到模型中心最終溫度是84.6℃，與商用軟件結果完全一致。云圖和中心點溫度歷程如下：
自研求解器結果：最終溫度分布
商用軟件結果：最終溫度分布
自研求解器結果：中心溫度時間曲線
商用軟件結果：中心溫度時間曲線
工程實踐中，必須精細調節DFAIL（失效應變控制）與SOFT（軟化系數控制）參數，同時強制約束單元的最小破壞時間步，以防止仿真因為局部高頻振蕩而中止。
Abaqus：從隱式非線性到用戶子程序的深度定制
Abaqus采用極其模塊化的*MATERIAL關鍵字樹狀結構，使得多物理場耦合特性的定義更加符合人類直覺。
Virtuoso可在后臺同時運行Spectre和INTERCONNECT引擎進行協同仿真，并在每個時間步交換數據，從而求解完整的electronic-photonic電路。有關該工作流的更多詳情，請訪問文末鏈接[3]。示例請查閱文末鏈接[4]。
CML Compiler利用用戶提供的數據構建INTERCONNECT模型，這些模型可用于上述任一平臺。
動態監視器對于建立直覺和調試非常有用，但會在每個時間步增加額外的復雜性；如果性能至關重要，則不應使用動態監視器。
2.有效利用CPU資源
分布式計算允許我們使用消息傳遞接口MPI將大型FDTD仿真作業拆分到不同的處理器或核心上。
將仿真分割成多個可以并行運行的空間單元，并在每個時間步傳遞場。
支持兩種不同的并發機制：
- 啟動多個可執行文件。
耐久性試驗工況信息統計表
這些數據量極大，單個歷史文件往往包含數百萬甚至上千萬個時間步。過去，處理如此龐大的數據并完成精確的疲勞壽命計算是難以想象的。
可以將熱分析中任一載荷步或時間點的節點溫度作為載荷施加到應力分析中。
分析步
2個動態顯示分析步，Nlgeom大變形勾上打開，分析步時間分別為0.000428, 0.00012。其它默認。
接觸
坯料頂部和外側表面與剛性模具之間的接觸使用一個接觸對來模擬。坯料表面在模型中指定為一個表面定義。接觸表面之間的機械相互作用被假定為連續、粗糙的摩擦接觸。
設計準則旨在找出50秒時的最高溫度，因此第二步的總模擬時間為51秒，而第一步的時間則為1s。
5、分配邊界條件。將圓柱體溫度設置為在0-1秒內保持在120℃，并解除此邊界條件以允許溫度變化。第二步是變化。對發動機外表面(不包括氣缸的上下面)施加對流邊界條件。對流系數設為1000W/(㎡﹒°C)以表示強制空氣。環境溫度設定為22℃。邊界條件概述見圖2。
5、后處理升級
幀選擇器與多模式動畫：支持按時間步、物理時間切換后處理結果；新增穩態動畫、瞬態動畫、AI網格歷程動畫、DPM粒子動畫四種模式，提供播放控制與視頻、動態圖導出功能。
數據導出增強：流場數據支持輸出為Tecplot可讀的.dat格式；流線軌跡及沿程物理量數據可導出；統計報告支持自定義內容導出。
瞬態熱傳導有限元求解器開發3個月前
案例效果
設計案例如下，同時包含對流換熱邊界條件和熱流，時間總長10000s，每步時間間隔50s。
自研求解器和商用軟件結果對比如下，從結果可以看出，自研求解器結果與商用軟件結果一致。
自研求解器結果：最終溫度分布
商用軟件結果：最終溫度分布
自研求解器結果：平均溫度時間曲線
商用軟件結果：平均溫度時間曲線
