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登錄ansys求解時間步長的案例
使用隱式有限差分法求解沒有時間步長限制的問題
傳統的有限差分法需要大量的內存和計算時間。為了減少內存需求和計算時間,采用可變網格方案。此外,可以實現計算成本的降低。在數值網格的不同部分引入時間采樣不僅可以最大限度地減少計算時間,還可以優化網格大小。
根據為問題域制定的方程的性質,有限差分法分為顯式和隱式有限差分法。
區分顯式和隱式有限差分法
在有限差分法的變體中,總是使用顯式和隱式有限差分法。
顯式有限差分法
求解方程時,若直接從已知值求出某一時間層次的因變量,則構成顯式有限差分法。考慮等式:
在此等式中,時間點 (n+1) 處的 y 值取決于時間 n 處的變量 x 和時間步長 n 處的 y 函數。該等式意味著執行計算是為了使用先前時間步長的數量及時獲得前向值。這種類型的有限差分格式被稱為顯式的。
然而,在某些表達式中,向前時間步的輸出取決于它自己。隱式有限差分法用于解決此類問題。
隱式有限差分法
如果將未來時間水平的未知量用該時間水平的變量和過去、現在、未來時間的變量來表示,就形成了隱式有限差分法。
注意:隱式有限差分方程中會有不止一個未知數。
考慮等式:
這里,第 (n+1)個時間步的y取決于第 n個時間步的 x 值和第 (n+1) 個時刻的 f(y) 的函數。等式中沒有明確的關系。這需要隱式有限差分法。
使用隱式有限差分法解決問題
隱式有限差分法一般用于求解對時間步長沒有限制的問題。該方法用于求解熱傳導方程、定常和非定常無粘性和粘性可壓縮流、擴散方程、電磁問題和計算渦流尾流。
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