−Obsah
Řídící parametry řešiče pro nestacionární úlohu
Řídící parametry řešiče XT2T/XT3T se zapisují do souboru name.iB
:
Význam parametrů
- KREST je klíč restartu:
- =1 … nové řešení
- =3 … pokračování v úspěšně dokončeném řešení
- KOUT je klíč výstupu do protokolu:
- =1 … posloupnost všech aproximací
- =2 … jen řešení
- INT3 je pořadové číslo integračního (časového) kroku, od kterého se má pokračovat při KREST=3. Při KREST=1 se zapíše INT3=0.
- NSAX je maximální počet postupných aproximací před spuštěním nové faktorizace matice. Doporučená hodnota je 10<NSAX<20.
- NSTEPX je dovolený počet časových kroků v celém výpočtu (při automatické volbě délky kroku).
- ERAL je kritérium konvergence pro reziduum. Doporučená hodnota je 10−5<ERAL<10−2. Uplatní se pouze při KAPPR=1.
- EDIF je kritérium konvergence přírůstku teplot [∘C]. Doporučená hodnota je 1<EDIF<10. Uplatní se pouze při KAPPR=1.
- TOL je tolerance chyby v jednom časovém kroku [∘C], využívána pouze pro automatické nastavování délky kroku při KAUTO=1. Doporučená hodnota je 1<TOL<10.
- DTRUN je elementární časový krok [s]. Délka skutečného časového kroku se zaokrouhlí na celistvý násobek DTRUN. Uvažuje se jen pro DTRUN>10−6.
- PIVOT je minimální dovolená hodnota pivotu při faktorizaci matice. Výchozí hodnota je 10−6.
- PENAL je hodnota pokutové funkce pro spojovací prvky všech typů. Výchozí hodnota je 106.
Pro každý zatěžovací stav, představující časový interval řešení, se musí zadat v rámci AS
dávky:
přičemž
- TIMX je konec časového úseku [s].
- STEP je délka integračního kroku [s]. Při automatickém řízení délky kroku (KAUTO=1) je STEP výchozí délka prvního kroku.
- TSC je konstanta integrační metody, 0≤TSC≤1. TSC=0 odpovídá explicitní metodě, TSC=1 (doporučeno) představuje plně implicitní schéma.
Vhodné je též aktivovat AV
sadu:
přiřazením v AS
dávce
přičemž
- KAPPR je klíč postupných aproximací:
- =0 … bez použití iterační metody
- =1 … s iteracemi řízenými kriterii ERAL a EDIF (doporučeno)
- KAUTO je klíč automatické volby integračního kroku:
- =0 … řízení uživatelem
- =1 … automatické řízení (doporučeno)
- KPRED je klíč predikce termofyzikálních vlastností:
- =0 … bez predikce
- =1 … s predikcí (doporučeno při KAUTO=1)
V prvním zatěžovacím stavu je nutné zadat počáteční teplotního pole pomocí GV
sady.
Každému zatěžovacímu stavu přísluší tolik záznamů v souboru name.STR
a name.TEM
, kolik bylo provedeno integračních kroků.
Integrační schema
Pro integraci diferenciálních rovnic v čase je použita zobecněná jednokroková metoda s parametrem TSC. Hodnota TSC=0 odpovídá explicitní dopředné Eulerově metodě, která způsobí linearizaci rovnic, s řešením odpovídajícím posloupnosti po částech lineárních změn (dějů). Tato metoda sice nevyžaduje žádné iterace, může však dojít k nestabilitám, tj. k rozkmitání teplot v uzlových bodech. Nutná je pak pečlivá kontrola výsledků, takže se metodu nedoporučuje používat.
Hodnota TSC>0 vede vždy k implicitní metodě s podmínkou nepodmíněné stability TSC≥0,5. Případ TSC=1 představuje plně implicitní zpětnou Eulerovu metodu. Implicitní integrace vyžaduje iterace, protože v každém časovém kroku je nutné řešit nelineární soustavu rovnic. Komentář týkající se parametrů ERAL, EDIF, TOL a KAPPR platí beze změny.
Hodnota NSAX určuje maximální počet iterací v každém časovém kroku.
Doporučuje se přiřadit AV
sadu s KAPPR=1 v každém zatěžovacím stavu.
Z důvodů stability je vhodné v každém časovém kroku iterovat až do konvergence, tj. zvolit hodnotu NSAX raději vyšší, aby počet iterací v každém kroku byl určen kritérii EDIF a TOL a nikoliv dosažením hodnoty NSAX.
Časový krok
Řešení sleduje v čase posloupnost zatěžovacích stavů. Každému zatěžovacímu stavu musí být přiřazena hodnota TIMX, což je čas, do kterého momentální předpis platí. Jakmile je dosaženo t=TIMX, nahradí se dosavadní předpis novým zatěžovacím stavem.
Hodnota STEP je uživatelem předepsaná délka integračního kroku. Tato délka může být v každém zatěžovacím stavu (intervalu) různá. Je třeba mít ovšem na paměti, že změna integračního kroku vyžaduje nový přímý chod. Pokud je integrace řízena automaticky, je STEP výchozí délka kroku.
Automatické řízení je v každém zatěžovacím stavu (intervalu) inicializováno klíčem KAUTO=1 zadávaným AV
sadou (pro TSC=0,5 nebo TSC=0 se nedoporučuje používat). Při automatickém řízení se integrační krok prodlužuje, jestliže je
PLTE<0,25TOL,
kde PLTE je odhad maxima lokální chyby řešení [∘C].
Integrační krok se zkracuje pro
TOL<PLTE.
Hodnota TOL se zadává na RP
řádku. Vypočtená délka integračního kroku se zaokrouhluje na celistvý násobek DTRUN. Tento čas tak představuje elementární kvantum (s ohledem na výstupy).
V zatěžovacích stavech, v nichž je KAUTO=1, se hledá celkový počet časových kroků od začátku výpočtu. Překročí-li hodnotu NSTEPX, výpočet se ukončí.
Restart úlohy
Pokud úloha skončila úspěšně, je možné pokračovat v řešení zadáním dalších zatěžovacích stavů s klíčem KREST=3. Na IP
řádku je pak třeba zadat pořadové číslo kroku INT3, od kterého se má začít (včetně). Pokud má být úloha restartována od skončení posledního řešení, zadá se
INT3=1+∑NSTEPi,
kde NSTEPi je počet integračních kroků v i-tém zatěžovacím stavu (intervalu) a sumace probíhá přes všechny zatěžovací stavy.
Predikce termofyzikálních vlastností
Před zahájením výpočtu v časovém intervalu je možné odhadnout hodnoty veličin extrapolací z minulého kroku, což může urychlit výpočet a zlepšit konvergenci. Predikce se spouští klíčem KPRED=1, který se zadává AV
sadou a platí v rámci odpovídajícího zatěžovacího stavu.