熱解析にいくつかの非線形効果(温度依存のプロパティ、輻射など)が含まれると、ログ ファイルに収束履歴が記録されます。反復が開始されると、アナリストはこのテキストを監視することにより、解析を停止してパラメータを変更する必要があるかを判断しやすくなります。解析を再度実行する必要がある場合、収束パラメータを変更することで解析結果をより早く得られます。
収束履歴に含まれる各列は次のとおりです(図 1 を参照)。
- [非線形反復]:反復番号。反復が出力される間隔は[解析パラメータ]で制御されます。
- [増分ノルム(T)]:温度に基づく増分ノルムです。この値は、[解析パラメータ]
[高度]タブに入力された修正許容誤差と比較されます。 - [増分ノルム(F)]:液相率に基づく増分ノルムです。この値は、解析に相変化が含まれる印刷時にのみ表示されます(この例では表示されていません)。この値は、[解析パラメータ][高度]タブに入力された修正許容誤差と比較されます。
- [増分ノルム(Q)]:熱流束に基づく増分ノルムです。この値は、解析に物体間輻射が含まれる印刷時にのみ表示されます(この例では表示されていません)。この値は、[解析パラメータ][高度]タブに入力された修正許容誤差と比較されます。
- [相対ノルム(T)]:温度に基づく相対ノルムです。この値は、[解析パラメータ][高度]タブに入力された相対許容誤差と比較されます。
- . ノルム(F)]:液相率に基づく相対ノルムです。この値は、解析に相変化が含まれる印刷時にのみ表示されます(この例では表示されていません)。この値は、[解析パラメータ][高度]タブに入力された相対許容誤差と比較されます。
- [相対ノルム(Q)]:熱流束に基づく相対ノルムです。この値は、解析に物体間輻射が含まれる印刷時にのみ表示されます。この値は、[解析パラメータ][高度]タブに入力された相対許容誤差と比較されます。
| 01 | **** BEGIN NON-LINEAR ITERATIONS | ||||
| 02 | Nonlin Iter. | Incr. Norm(T) | Incr. Norm(Q) | Rel. Norm(T) | Rel. Norm(Q) |
| 03 | ------ | ------ | ------ | ------ | ------ |
| 04 | 1 | 1.134E+02 | 1.024E+02 | 2.630E+00 | 3.333E+00 |
| 05 | 6 | 8.471E+00 | 1.039E+02 | 1.351E-01 | 4.422E-01 |
| 06 | 11 | 2.025E+00 | 2.997E+01 | 3.033E-0 | 9.484E-02 |
| 07 | 16 | 3.682E-0 | 7.019E+00 | 5.461E-03 | 2.085E-02 |
| 08 | 21 | 6.236E-02 | 1.504E+00 | 9.233E-04 | 4.409E-03 |
| 09 | 25 | 1.488E-0 | 4.227E-01 | 2.203E-04 | 1.236E-03 |
| 10 | **** END NON-LINEAR ITERATIONS | ||||
| 11 | |||||
| 12 | **** CONVERGED SOLUTION OBTAINED | ||||
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図 1: ログ ファイルのサンプル テキスト
後続の説明を補助するために行番号が追加されています。 |
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上記の説明では、サンプル ログ ファイルは次のように解釈できます。
- 最初の反復(04 行目)では、計算済みの温度が平均 113 度、すなわち 263% で変化しました。熱流束が 102.4 単位、3.333% で変化します。
- 6 番目の反復(05 行目)までには、計算済みの温度が平均 8.47 度のみで変化しました。
- 25 番目の反復(09 行目)では、計算済みの値が平均 0.01488 度で変化し、熱流束が平均 0.4227 度で変化しています。この例において許容差は収束ノルムが 0.5 未満である場合に収束するため、解が収束しました。
- 解に発散または(許容差が小さくなった後に大きくなる)振動が生じれば、緩和パラメータが減少するか、より正確な初期温度がモデルに適用されます。
- 解析に輻射が含まれる場合、次のとおり 2つの定数がプロセッサにより計算されます。
- Stefan-Boltzmann 定数は 5.669E-8 W/(m 2 -K 4 ) の値に基づきます。
- 絶対温度に対する温度増分は 273.15 (K = °C + 273.15) を基にしています。
- 各定数はモデルに設定された単位に変換されます。サマリー ファイルを確認すると、解析で使用される実際の値を確認できます。
解析に温度依存の熱生成が含まれると、生成される熱の量は温度が計算されるまでわかりません。この問題は上述のとおり反復解となります。計算済みの熱生成は、各タイム ステップの最後 3 つの反復で指定されます。非定常熱伝導解析では、結果は各タイム ステップではサマリー ファイルに、最後のタイム ステップではログ ファイルに含められます。定常熱伝導解析の場合、結果は両方のファイルに含められます。(サマリー ファイルおよびログ ファイルを表示するには、レポート環境を使用します。例として、次の行があります。
**** The specified heat source generated
8.233E+00 8.234E+00 8.235E+00 (Energy/time)
in the last 3 iterations, respectively.
これらの行では、生成された熱が最後 3 つの非線形反復においてわずかに変化し、解の収束が見込まれることを示しています。さらに重要なこととして、最後の値 8.235 energy/time はモデル内のすべての温度依存の熱生成の合計であることが挙げられます。エネルギーと時間の単位は、ファイル冒頭付近でリストされるモデル単位に基づきます。