Die intelligente Lösungssteuerung ist einer der Schlüssel für die Zuverlässigkeit von Autodesk® CFD. Die Trends der einzelnen Freiheitsgrade werden unter Verwendung von Elementen der Kontrolltheorie untersucht, und Autodesk® CFD passt die Konvergenzsteuerung und die Zeitschrittgröße automatisch an, um eine Lösung zu erzielen. Wenn sich die Lösung von einer Iteration zur nächsten zu schnell ändert, wird mit diesem Algorithmus der Fortschritt automatisch verlangsamt, um die Stabilität zu bewahren. Wenn umgekehrt die Lösung stabil ist und der Fortschritt zu langsam verläuft, ermöglicht der Algorithmus eine Beschleunigung der Berechnung, um die Zeit bis zur endgültigen Lösung zu verkürzen.
Die intelligente Lösungssteuerung ist vorgabemäßig für mehrere Analysearten (wie unten beschrieben) aktiviert, kann jedoch im Dialogfeld "Lösungssteuerungen" (erreichbar über das Taskdialogfeld "Start") deaktiviert werden.
Die von der intelligenten Lösungssteuerung ausgewählten Werte für die Konvergenzsteuerung können in der Konvergenzüberwachung angezeigt werden, indem Sie "Entspannungsparameter" aus dem dritten Pulldown-Menü wählen.
Die Konvergenzsteuerungswerte werden für alle Freiheitsgrade über den Iterationsbereich angezeigt.
Wenn die Analyse selbst bei aktivierter intelligenter Lösungssteuerung nicht konvergiert, ist möglicherweise ein feineres Netz erforderlich. Außerdem sollten die angewandten Randbedingungen und Materialien überprüft werden, um sicherzustellen, dass die physikalischen Gegebenheiten korrekt simuliert werden. Wenn Änderungen am Netz und/oder an den physikalischen Parametern weiterhin nicht zu einer konvergierten Lösung unter Verwendung der intelligenten Lösungssteuerung führen, wenden Sie sich an den technischen Support.
Im Folgenden wird beschrieben, wie die intelligente Lösungssteuerung auf verschiedene Analysetypen angewendet wird:
Die intelligente Lösungssteuerung passt die Zeitschrittgröße und die Einstellungen der Konvergenzsteuerung an, um Lösungsstabilität zu erreichen. Das Ergebnis ist, dass selbst physikalisch sehr anspruchsvolle Analysen, die eine manuelle Anpassung der Konvergenzsteuerung erfordert hätten, jetzt ohne manuellen Eingriff ablaufen.
Stationäre Analysen werden intern als transiente Lösungen gehandhabt, wenn die intelligente Lösungssteuerung aktiviert ist. Jeder Zeitschritt besteht aus genau einer inneren Iteration, so dass die Lösungszeiten nicht wesentlich länger sind (wie es häufig bei echten zeitabhängigen transienten Analysen der Fall ist). Deshalb wird jeder Zeitschritt als eine Iteration betrachtet. Gespeicherte Ergebnisdateien werden gemäß der folgenden Konvention benannt:
analysename.res.s#
, wobei "analysename" für den Namen der Autodesk® CFD-Analyse und "#" für die Nummer des Zeitschritts steht (bei stationären Analysen effektiv die Nummer der Iteration).
Um stationäre Analysen durchzuführen, stellen Sie sicher, dass im Dialogfeld "Start" die Option Stationär (Vorgabe) ausgewählt ist. Beachten Sie außerdem, dass bei Festlegung der Häufigkeit, mit der Ergebnisse auf der Festplatte gespeichert werden, das Intervall für Speicherungen als Anzahl von Iterationen (statt Sekunden) vorgegeben wird.
Die intelligente Lösungssteuerung verhält sich etwas anders, wenn die Temperatur in die Lösung einfließt. Anders als bei den anderen Lösungsvariablen, bei denen die Konvergenzsteuerung und der Zeitschritt angepasst werden, wird für die Temperatur nur der Zeitschritt angepasst. Auf diese Weise beeinflusst der Wert der Konvergenzsteuerung für die Temperatur (wie im Dialogfeld festgelegt) die Konvergenzrate der Energiegleichung. Die intelligente Lösungssteuerung erzwingt und bewahrt durch interne Variation des Zeitschritts die Stabilität des Energie-Solvers während der gesamten Analyse.
Bei transienten Analysen, die keine bewegten Objekte einschließen, passt die intelligente Lösungssteuerung lediglich die Zeitschrittgröße an und ändert keine Konvergenzsteuerungseinstellungen. Dies soll eine künstliche Beeinflussung der Zeitgenauigkeit der Lösung verhindern. (Da die Konvergenzsteuerung den Lösungsfortschritt durch den Solver verlangsamt, empfiehlt es sich immer, die vorgegebenen Einstellungen der Konvergenzsteuerung für transiente Analysen ohne Bewegung zu verwenden.)
Wir haben festgestellt, dass in einigen Fällen die von der intelligenten Lösungssteuerung gewählte Zeitschrittgröße kleiner als tatsächlich erforderlich sein kann, um Konvergenz zu erhalten, was zu erheblich längeren Lösungszeiten führen kann. Aus diesem Grund ist die intelligente Lösungssteuerung vorgabemäßig für transiente Analysen deaktiviert. Es wird empfohlen, die Größe des Zeitschritts manuell auf Basis der im Analysemodell definierten physikalischen Eigenschaften zuzuweisen.
Für Analysen mit Festkörper-Bewegung ist die intelligente Lösungssteuerung vorgabemäßig deaktiviert (sie kann jedoch aktiviert werden, falls erforderlich). Da sie bei benutzerdefinierter Bewegung nur den Zeitschritt verringert, führt ihre Aktivierung in der Regel zu längeren Lösungszeiten und lediglich zu einer recht geringen Verbesserung der Stabilität.
Für Bewegungsanalysen, die strömungsgesteuerte bewegte Objekte einschließen, wird die Aktivierung der intelligenten Lösungssteuerung empfohlen. Auf diese Weise wird die Zeitschrittgröße angepasst, um sicherzustellen, dass sich das Objekt jeweils durch ein Element pro Zeitschritt bewegt. Sobald die Geschwindigkeit des Objekts zunimmt, wird der Zeitschritt automatisch reduziert, um die Stabilität zu gewährleisten. Wenn sich die Bewegung des Objekts verlangsamt, wird der Zeitschritt erhöht, jedoch nicht über den Wert hinaus, der manuell im Feld "Zeitschrittgröße" im Dialogfeld "Start" festgelegt wurde.
Die intelligente Lösungssteuerung wurde für transiente Analysen mit bewegten Objekten optimiert und wird deshalb für strömungserzeugte Bewegung empfohlen.
Für Analysen rotierender Bereiche ist die intelligente Lösungssteuerung vorgabemäßig deaktiviert (sie kann jedoch aktiviert werden, falls erforderlich). Da sie bei bekannter Drehzahl nur den Zeitschritt verringert, führt ihre Aktivierung in der Regel zu längeren Lösungszeiten und lediglich zu einer recht geringen Verbesserung der Stabilität.
Es wird empfohlen, dass Sie die intelligente Lösungssteuerung für Analysen von rotierenden Bereichen aktivieren, die entweder frei rotieren oder ein bekanntes Antriebsmoment aufweisen. In diesem Fall wird die Zeitschrittgröße während der Analyse automatisch bestimmt und variiert. Die Modifikation der Zeitschrittgröße soll sicherstellen, dass sich nicht mehr als drei Freiheitsgrade der Drehung in jedem Zeitschritt bewegen. Dieses Kriterium hat sich als sehr stabil für Analysen rotierender Bereiche erwiesen.