Udhibiti wa Step¶

Uchanganuzi wa miundo wa FrontISTR huendelea kwa kubadilisha masharti ya mpaka, mizigo, contact, na uamilishaji wa elementi kwa kila step. Ukurasa huu unaeleza time span, substeps, convergence criteria, na jinsi ya kuchagua kati ya fixed increments na automatic increments/cutback kwa kila step.

Istilahi za wakati wa uchanganuzi¶

Katika ukurasa huu, wakati wa uchanganuzi unatofautishwa kwa istilahi zifuatazo.

• Wakati wa sasa: Jumla ya muda uliopita tangu uchanganuzi uanze.
• Wakati wa step: Muda uliopita tangu step ya sasa ianze.
• Time span: Wakati wa uchanganuzi unaosogezwa ndani ya step moja.
• Wakati wa uwiano: Wakati wa step uliogawanywa kwa time span. Ni 0 mwanzoni mwa step na 1 mwisho wa step.
• Time increment: Ongezeko kutoka wakati wa sasa hadi wakati unaofuata ambapo equilibrium inatatuliwa.

Muhtasari wa kipengele¶

Udhibiti wa step huundwa kwa mitazamo ifuatayo.

Kwa static analysis, fixed increments au automatic increments/cutback zinaweza kuchaguliwa. Katika dynamic analysis pia masharti yanaweza kubadilishwa kwa !STEP nyingi, na inapendekezwa kubainisha fixed time increment na step time span kwa !STEP. Katika !DYNAMIC, n_step na t_delta huchukuliwa kama thamani chaguo-msingi ikiwa !STEP imeachwa au kwa backward compatibility. Automatic increments/cutback zinaweza kutumika kwa nonlinear implicit methods. Udhibiti wa wakati wa heat conduction analysis hushughulikiwa si kwa !STEP bali kwa time-step specification ya !HEAT.

Masharti yanayowezeshwa katika step hubainishwa kwa group ID. Kwa kuwa masharti ya mpaka, mizigo, contact, na uamilishaji wa elementi vinaweza kubadilishwa kwa kila step, staged loading, kubadilisha contact conditions, na uchanganuzi wenye construction sequence vinaweza kuwakilishwa katika analysis control file moja. Kwa uchaguzi wa modi za uamilishaji/uzimaji wa elementi, tazama Uamilishaji na uzimaji wa elementi.

Jinsi ya kuchagua udhibiti wa step¶

Chagua increment method kulingana na nonlinearity ya uchanganuzi na nyakati za output zinazohitajika.

• Kwa linear analysis au uchanganuzi unaokamilika katika step moja, mara nyingi hakuna haja ya kurekebisha increment control kwa undani.
• Kwa nonlinear static analysis ambapo mzigo na response hubadilika kwa ulaini, fixed increments mara nyingi zinatosha. Ikiwa convergence ni ngumu, punguza time increment.
• Kwa uchanganuzi unaojumuisha kuanza au kuachia contact, maendeleo ya yielding, large deformation, au mabadiliko ya ghafla ya material nonlinearity, zingatia automatic increments/cutback kwanza. Increment inaweza kuongezwa katika maeneo yanayoconverge kwa urahisi na kupunguzwa katika maeneo yenye convergence ngumu.
• Ikiwa matokeo yanahitajika katika nyakati maalumu huku automatic increments zikitumika, tumia pia orodha ya nyakati za output.

Rekebisha convergence criteria kwa kusawazisha uthabiti wa uchanganuzi na muda wa hesabu. Kuimarisha convergence criteria huongeza usahihi wa equilibrium lakini huongeza idadi ya iterations. Katika uchanganuzi wenye contact au Lagrange multipliers, si residual criterion ya kawaida pekee bali pia idadi ya contact iterations na Lagrange-multiplier criterion huathiri maendeleo ya hesabu.

Udhibiti wa step kwa static analysis¶

Static analysis ina step moja au zaidi za uchanganuzi. Iteration kupitia steps huitwa step loop, na iteration inayotatua step moja kwa kuigawa katika time increments huitwa substep loop. Katika kila substep, equilibrium huhesabiwa kwa kutumia load factor, masharti ya mpaka, contact state, na masharti mengine katika wakati uliobainishwa.

Kwa fixed increments, time increment ndani ya step husonga kwa thamani iliyobainishwa. Ikiwa convergence inashindikana, uchanganuzi huisha hapo.

Kwa automatic increments/cutback, thamani ya msingi ya time increment inayofuata dtime_base husasishwa kutokana na convergence status ya substep iliyotangulia. Ikiwa convergence inashindikana, hali iliyohifadhiwa hapo awali hurejeshwa na time range ileile huhesabiwa tena kwa time increment ndogo.

Mtiririko wa automatic increments/cutback ni kama ifuatavyo.

1. Mwanzoni mwa step, initial time increment hutumika kama dtime_base.
2. Amua time increment halisi ili isipite wakati wa mwisho wa step au wakati unaofuata wa output.
3. Hesabu equilibrium katika wakati uliosogezwa kutoka wakati wa sasa kwa time increment.
4. Ikiwa hesabu inaconverge, songesha wakati na ongeza au punguza dtime_base inayofuata kulingana na convergence status.
5. Ikiwa hesabu haiconverge, rejesha hali, punguza dtime_base kwa cutback reduction ratio, kisha hesabu tena.
6. Wakati current time inapofikia step end time, maliza step hiyo.

Kuongeza au kupunguza increment huamuliwa kutokana na iteration status ya substep iliyotangulia. Kiasi vitatu vya kawaida vinavyotumika kwa uamuzi huu ni vifuatavyo.

Ikiwa hali ambapo yoyote kati ya N_max, N_sum, au N_cont inazidi decrease-side threshold itaendelea kwa idadi iliyobainishwa, time increment hupunguzwa. Kinyume chake, ikiwa hali ambapo zote tatu zinabaki ndani ya increase-side thresholds itaendelea kwa idadi iliyobainishwa, time increment huongezwa. Wakati wa kuongeza, increment hurekebishwa ili isizidi upper limit.

Kwa automatic increments/cutback, uchanganuzi huisha kama umeshindwa katika hali zifuatazo.

• Kikomo cha juu cha idadi ya substeps kinafikiwa kabla ya step end time.
• Thamani ya msingi ya time increment inashuka chini ya lower limit ya time increment.
• Kikomo cha juu cha consecutive cutbacks kinafikiwa.

Mfano ufuatao huwezesha automatic increments na kuweka initial time increment 0.01, step time span 2.5, lower time-increment limit 1E-5, upper time-increment limit 0.3, na kiwango cha juu cha substeps 200. Automatic-increment parameter set AP1 na output-time list TP1, yenye total times 1.5, 2.7, na 3.9, hupewa step.

!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

Kwa sintaksia ya ingizo na thamani chaguo-msingi za kila parameter, tazama !STEP, !AUTOINC_PARAM, na !TIME_POINTS.

Udhibiti wa step kwa dynamic analysis¶

Kwa direct time integration katika dynamic analysis, bainisha solution method na time-integration parameters kwa !DYNAMIC, na bainisha analysis steps, vikundi vya masharti ya mpaka na mizigo, na increment method kwa !STEP. Ikiwa !STEP imeachwa, uchanganuzi huchukuliwa kama single-step analysis ambapo masharti yote ya mpaka na mizigo yamewezeshwa.

Kwa fixed increments, bainisha DTIME, ETIME katika mstari wa pili wa !STEP ili kudhibiti time increment na step time span kwa kila step. Kufafanua !STEP nyingi huruhusu kubadilisha vikundi vya masharti ya mpaka na mizigo vinavyowezeshwa kwa kila step. Katika !DYNAMIC, t_delta na n_step huchukuliwa kama defaults kwa legacy single-step input ambapo !STEP imeachwa na kwa backward compatibility. Kwa ingizo jipya, inapendekezwa kubainisha time conditions wazi kwa !STEP hata kwa fixed increments.

Unapotumia automatic increments, bainisha !STEP, INC_TYPE=AUTO na utoe initial time increment, step time span, lower time-increment limit, na upper time-increment limit katika data line ya !STEP. Kwa nonlinear implicit method, time increment huongezwa au kupunguzwa kulingana na hali ya Newton iterations na contact iterations; ikiwa convergence inashindikana, hali iliyotangulia hurejeshwa na hesabu hurudiwa kwa time increment ndogo.

Katika !STEP, TYPE (STATIC/VISCO) ni switch ya material time dependence ya step na inatumika tu kwa static analysis. Haisomwi katika dynamic analysis, ambapo time increment daima huchukuliwa kama wakati halisi; kwa hiyo kubainisha TYPE ya !STEP katika dynamic analysis hakuna athari.

Time-integration method na coefficients kama za Newmark-β method hubainishwa kwa !DYNAMIC. Kwa sintaksia ya ingizo, tazama !DYNAMIC na !STEP.

Udhibiti wa step kwa heat conduction analysis¶

Time step ya heat conduction analysis hubainishwa kwa !HEAT. !HEAT hutoa seti ya thamani ikiwemo time step, end time, minimum time step, maximum temperature change, idadi ya iterations, na convergence criterion.

Udhibiti wa wakati wa heat conduction analysis hufanya kazi kwa utaratibu tofauti na !STEP, INC_TYPE=AUTO wa structural static analysis. Kwa hiyo, unaporekebisha time step katika heat conduction analysis, angalia !HEAT badala ya !STEP. Kwa sintaksia ya ingizo, tazama !HEAT.

Kubainisha nyakati za output¶

Kwa kuwa time increment hubadilika kulingana na convergence wakati automatic increments zinatumika, nyakati za kutoa matokeo zinaweza kutokuwa zimejulikana mapema. !TIME_POINTS ni orodha ya nyakati inayotumika kurekebisha time increment ili equilibrium ihesabiwe kila mara na matokeo yaweze kutolewa katika nyakati zilizobainishwa.

Orodha ya wakati inaweza kubainishwa kama total time tangu mwanzo wa uchanganuzi au step time tangu mwanzo wa step. Tumia total time unapobainisha nyakati za pamoja katika steps nyingi, na step time unapobainisha relative output positions zilezile kwa kila step.

Kwa kila step, orodha ya wakati inayotumika hurejelewa kutoka !STEP. Ikitumika pamoja na automatic increments, time increment hupunguzwa ili isipite wakati unaofuata wa output au step end time. Kwa sintaksia ya ingizo, tazama !TIME_POINTS.

Vipengee vinavyohusiana¶

• Aina za uchanganuzi — Muhtasari wa aina za uchanganuzi kama static analysis, dynamic analysis, na heat conduction analysis.
• Nonlinear iteration na time integration — Muundo wa Newton iterations, contact iterations, na time integration ndani ya substep (maana ya idadi ya Newton iterations na contact iterations).
• Uamilishaji na uzimaji wa elementi — Jinsi ya kuchagua element-activation controls zinazowezeshwa na !STEP.
• Mbinu ya Newton-Raphson (nadharia) — Nadharia ya iterative solution method.
• Convergence criteria (nadharia) — Nadharia ya convergence measures.
• !STEP, !AUTOINC_PARAM, !TIME_POINTS — Sintaksia za ingizo za step control katika structural na dynamic analyses.
• !DYNAMIC, !HEAT — Sintaksia za ingizo za time control katika dynamic na heat conduction analyses.