Қадамды басқару¶

FrontISTR құрылымдық талдауы шекаралық шарттарды, жүктемелерді, жанасуды және элементтерді белсендіруді қадам бойынша ауыстыра отырып орындалады. Бұл бетте әр қадамның уақыт аралығы, ішкі қадамдар, жинақталу критерийлері және бекітілген өсімшелер мен автоматты өсімшелер/cutback арасындағы таңдау түсіндіріледі.

Талдау уақытындағы терминдер¶

Бұл бетте талдау уақыты келесі терминдермен ажыратылады.

• Ағымдағы уақыт: талдау басталғаннан бергі жалпы өткен уақыт.
• Қадам уақыты: ағымдағы қадам басталғаннан бергі өткен уақыт.
• Уақыт аралығы: бір қадамда ілгерілейтін талдау уақыты.
• Салыстырмалы уақыт: қадам уақытын уақыт аралығына бөлгендегі мән. Қадам басында 0, қадам соңында 1 болады.
• Уақыт өсімшесі: ағымдағы уақыттан тепе-теңдік келесі рет есептелетін уақытқа дейінгі өсімше.

Функцияның жалпы көрінісі¶

Қадамды басқару келесі тұрғылардан құралады.

Статикалық талдауда бекітілген өсімшелерді немесе автоматты өсімшелерді/cutback таңдауға болады. Динамикалық талдауда да бірнеше !STEP арқылы шарттарды ауыстыруға болады және бекітілген өсімшенің уақыт өсімшесі мен қадам уақыт аралығын !STEP арқылы көрсету ұсынылады. !DYNAMIC ішіндегі n_step және t_delta !STEP көрсетілмеген жағдайда немесе кері үйлесімділік үшін әдепкі мәндер ретінде қарастырылады. Сызықтық емес жасырын әдістерде автоматты өсімшелер/cutback пайдалануға болады. Жылу өткізгіштік талдауындағы уақытты басқару !STEP емес, !HEAT ішіндегі уақыт қадамы параметрлерімен орындалады.

Қадамда белсендірілетін шарттар топ ID-і арқылы көрсетіледі. Шекаралық шарттарды, жүктемелерді, жанасуды және элементтерді белсендіруді әр қадамда ауыстыруға болатындықтан, сатылы жүктеу, жанасу шарттарын ауыстыру және құрылыс реттілігі бар талдауларды бір талдауды басқару файлында сипаттауға болады. Элементтерді белсендіру/белсенділіктен шығару режимдерін таңдау үшін Элементтерді белсендіру/белсенділіктен шығару бөлімін қараңыз.

Қадамды басқаруды таңдау¶

Өсімше әдісі талдаудың сызықтық еместігіне және қажетті шығару уақыттарына қарай таңдалады.

• Сызықтық талдауларда немесе бір қадамда аяқталатын талдауларда өсімшені басқаруды егжей-тегжейлі реттеу көбіне қажет емес.
• Жүктеме мен жауап бірқалыпты өзгеретін сызықтық емес статикалық талдауларда бекітілген өсімшелер көбіне жеткілікті. Жинақталу қиын болса, уақыт өсімшесін азайтыңыз.
• Жанасудың басталуы немесе ажырауы, аққыштықтың дамуы, үлкен деформация немесе материалдық сызықтық еместіктің күрт өзгеруі бар талдауларда алдымен автоматты өсімшелер/cutback қарастырған жөн. Оңай жинақталатын аймақтарда өсімшені үлкейтіп, қиын жинақталатын аймақтарда кішірейтуге болады.
• Автоматты өсімшелерді пайдаланып, белгілі бір уақыттарда нәтиже шығару қажет болса, шығару уақыттарының тізімін бірге пайдаланыңыз.

Жинақталу критерийлерін талдаудың тұрақтылығы мен есептеу уақыты арасындағы тепе-теңдікке қарай реттеңіз. Критерийлерді қатаңдату нәтиженің тепе-теңдік дәлдігін арттырады, бірақ итерациялар санын көбейтеді. Жанасу немесе Lagrange көбейткіштері бар талдауларда кәдімгі қалдық критерийімен қатар жанасу итерацияларының саны мен Lagrange көбейткішінің критерийі де есептеудің ілгерілеуіне әсер етеді.

Статикалық талдауда қадамды басқару¶

Статикалық талдау бір немесе бірнеше талдау қадамынан тұрады. Қадамдар бойынша итерация қадам циклі, ал бір қадамды уақыт өсімшелеріне бөліп шешетін итерация ішкі қадам циклі деп аталады. Әр ішкі қадамда көрсетілген уақыттағы жүктеме коэффициенті, шекаралық шарттар, жанасу күйі және басқа шарттар бойынша тепе-теңдік есептеледі.

Бекітілген өсімшелерде қадам ішіндегі уақыт өсімшесі көрсетілген мәнмен ілгерілейді. Жинақталу сәтсіз болса, талдау сол жерде аяқталады.

Автоматты өсімшелер/cutback кезінде келесі базалық уақыт өсімшесі dtime_base алдыңғы ішкі қадамның жинақталу күйіне қарай жаңартылады. Жинақталу сәтсіз болса, бұрын сақталған күй қалпына келтіріліп, сол уақыт аралығы кішірек уақыт өсімшесімен қайта есептеледі.

Автоматты өсімшелер/cutback ағыны келесідей.

1. Қадам басында бастапқы уақыт өсімшесі dtime_base ретінде алынады.
2. Нақты уақыт өсімшесі қадамның аяқталу уақытынан немесе келесі шығару уақытынан аспайтындай анықталады.
3. Ағымдағы уақыттан уақыт өсімшесіне ілгерілеген уақыт нүктесінде тепе-теңдік есептеледі.
4. Есеп жинақталса, уақыт ілгерілетіледі және жинақталу күйіне қарай келесі dtime_base ұлғайтылады немесе азайтылады.
5. Есеп жинақталмаса, күй қалпына келтіріліп, cutback азайту коэффициенті арқылы dtime_base кішірейтіледі де, қайта есептеледі.
6. Ағымдағы уақыт қадамның аяқталу уақытына жеткенде, сол қадам аяқталады.

Өсімшенің ұлғаюы немесе азаюы алдыңғы ішкі қадамның итерация күйі бойынша анықталады. Шешімде қолданылатын үш негізгі шама төмендегідей.

N_max, N_sum, N_cont шамаларының кез келгені азайту шегінен асқан күй көрсетілген рет саны бойы жалғасса, уақыт өсімшесі азайтылады. Ал үшеуі де ұлғайту шегінің ішінде қалған күй көрсетілген рет саны бойы жалғасса, уақыт өсімшесі ұлғайтылады. Ұлғайтқанда ол уақыт өсімшесінің жоғарғы шегінен аспайтындай реттеледі.

Автоматты өсімшелер/cutback кезінде талдау келесі жағдайларда сәтсіз деп аяқталады.

• Қадам аяқталғанға дейін ішкі қадамдар санының жоғарғы шегіне жетсе.
• Базалық уақыт өсімшесі уақыт өсімшесінің төменгі шегінен азайса.
• Үздіксіз cutback саны жоғарғы шегіне жетсе.

Келесі мысалда автоматты өсімшелер қосылып, бастапқы уақыт өсімшесі 0.01, қадам уақыт аралығы 2.5, уақыт өсімшесінің төменгі шегі 1E-5, жоғарғы шегі 0.3 және ішкі қадамдардың ең көп саны 200 болып орнатылады. Автоматты өсімше параметрлерінің AP1 жиыны және жалпы уақыттары 1.5, 2.7, 3.9 болатын TP1 шығару уақыты тізімі қадамға тағайындалады.

!AUTOINC_PARAM, NAME=AP1
0.25, 10, 50, 10, 1
1.25,  1,  1,  1, 2
0.25,  5
!TIME_POINTS, TIME=TOTAL, NAME=TP1
1.5
2.7
3.9
!STEP, INC_TYPE=AUTO, SUBSTEPS=200, AUTOINCPARAM=AP1, TIMEPOINTS=TP1
0.01, 2.5, 1E-5, 0.3

Кіріс пішімі мен әр параметрдің әдепкі мәндері үшін !STEP, !AUTOINC_PARAM және !TIME_POINTS бөлімдерін қараңыз.

Динамикалық талдауда қадамды басқару¶

Динамикалық талдаудағы тікелей уақыт бойынша интегралдау үшін шешу әдісі мен уақыт бойынша интегралдау параметрлері !DYNAMIC арқылы, ал талдау қадамдары, шекаралық шарттар мен жүктеме топтары және өсімше әдісі !STEP арқылы көрсетіледі. !STEP көрсетілмесе, барлық шекаралық шарттар мен жүктемелер белсенді болатын бір қадамдық талдау ретінде қарастырылады.

Бекітілген өсімшелерде !STEP екінші жолында DTIME, ETIME көрсетіліп, әр қадамның уақыт өсімшесі мен қадам уақыт аралығы басқарылады. Бірнеше !STEP анықталса, белсенді шекаралық шарттар мен жүктеме топтарын қадам бойынша ауыстыруға болады. !DYNAMIC ішіндегі t_delta және n_step !STEP көрсетілмейтін бұрынғы пішімдегі бір қадамдық кіріс пен кері үйлесімділік үшін әдепкі мәндер ретінде қарастырылады. Жаңа кірістерде бекітілген өсімшелер қолданылса да уақыт шарттарын !STEP арқылы анық көрсету ұсынылады.

Автоматты өсімшелерді пайдаланғанда !STEP, INC_TYPE=AUTO көрсетіп, бастапқы уақыт өсімшесін, қадам уақыт аралығын, уақыт өсімшесінің төменгі және жоғарғы шектерін !STEP деректер жолында беріңіз. Сызықтық емес жасырын әдісте уақыт өсімшесі Ньютон және жанасу итерацияларының күйіне қарай ұлғайтылады немесе азайтылады; жинақталу сәтсіз болса, алдыңғы күй қалпына келтіріліп, кішірек уақыт өсімшесімен есеп қайта орындалады.

!STEP ішіндегі TYPE (STATIC/VISCO) қадам материалының уақытқа тәуелділік ауыстырып-қосқышы болып табылады және тек статикалық талдауда жарамды. Динамикалық талдауда ол пайдаланылмайды, ал уақыт өсімшесі әрқашан нақты уақыт ретінде қарастырылатындықтан, динамикалық талдаудағы !STEP үшін TYPE көрсету әсер етпейді.

Уақыт бойынша интегралдау әдісі және Newmark-β әдісінің коэффициенттері сияқты параметрлер !DYNAMIC арқылы көрсетіледі. Кіріс пішімі үшін !DYNAMIC және !STEP бөлімдерін қараңыз.

Жылу өткізгіштік талдауында қадамды басқару¶

Жылу өткізгіштік талдауының уақыт қадамы !HEAT арқылы көрсетіледі. !HEAT уақыт қадамын, аяқталу уақытын, ең аз уақыт қадамын, температураның ең үлкен өзгерісін, итерациялар санын, жинақталу критерийін және басқа мәндерді бірге береді.

Жылу өткізгіштік талдауындағы уақытты басқару құрылымдық статикалық талдаудағы !STEP, INC_TYPE=AUTO механизмінен бөлек жұмыс істейді. Сондықтан жылу өткізгіштік талдауында уақыт қадамын реттегенде !STEP емес, !HEAT параметрлерін тексеріңіз. Кіріс пішімі үшін !HEAT бөлімін қараңыз.

Шығару уақыттарын көрсету¶

Автоматты өсімшелер кезінде уақыт өсімшесі жинақталу күйіне қарай өзгеретіндіктен, нәтижелер шығарылатын уақыттар алдын ала бірдей болмауы мүмкін. !TIME_POINTS — көрсетілген уақыттарда міндетті түрде тепе-теңдік есептеліп, нәтиже шығарылуы үшін уақыт өсімшесін реттеуге арналған уақыттар тізімі.

Уақыт тізімін талдау басталғаннан бергі жалпы уақытпен немесе қадам басталғаннан бергі қадам уақытымен көрсетуге болады. Бірнеше қадамға ортақ уақыттарды көрсету үшін жалпы уақытты, ал әр қадамда бірдей салыстырмалы шығару орындарын көрсету үшін қадам уақытын пайдаланыңыз.

Әр қадамда пайдаланылатын уақыт тізіміне !STEP арқылы сілтеме жасалады. Автоматты өсімшелермен бірге қолданылғанда, уақыт өсімшесі келесі шығару уақытынан немесе қадам аяқталу уақытынан аспайтындай қысқартылады. Кіріс пішімі үшін !TIME_POINTS бөлімін қараңыз.

Қатысты тақырыптар¶

• Талдау түрлері — статикалық, динамикалық, жылу өткізгіштік және басқа талдау түрлеріне шолу.
• Сызықтық емес итерация және уақыт бойынша интегралдау — ішкі қадамдағы Ньютон итерациялары, жанасу итерациялары және уақыт бойынша интегралдау құрылымы (Ньютон итерациялары мен жанасу итерациялары санының мағынасы).
• Элементтерді белсендіру/белсенділіктен шығару — !STEP арқылы белсендірілетін элементтерді басқаруды таңдау.
• Ньютон–Рафсон әдісі (теория) — итерациялық шешу әдісінің теориясы.
• Жинақталу критерийлері (теория) — жинақталу көрсеткіштерінің теориясы.
• !STEP, !AUTOINC_PARAM, !TIME_POINTS — құрылымдық және динамикалық талдауда қадамды басқарудың кіріс пішімдері.
• !DYNAMIC, !HEAT — динамикалық және жылу өткізгіштік талдауларында уақытты басқарудың кіріс пішімдері.