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如何快速提高运动仿真求解速度?

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Motion中积分器的设置

积分器类型


  

SolidWorksMotion的运动方程通过一组耦合的微分代数方程式定义,对微分方程进行积分可以求解运动方程。求解速度取决于方程式中的数值的刚度,方程的刚度越大求解速度越慢。

求解微分方程的常规方法效率低下且相当耗时,需要特殊有效的积分法来求解数值为刚性的微分方程。SolidWorksMotion解算器提供三种刚性积分法计算运动。   

  GSTIFF

GSTIFF积分器是一种变量阶序、变量步长大小的积分方法,是Motion中默认的解算器。当计算位移问题时,使用此积分器快速且精确。

WSTIFF

WSTIFF求解器也是一种变量阶序、变量步长大小的积分方法,它与GSTIFF求解器在公式与行为上十分相似,区别在于GSTIFF使用的系数是基于恒定步长的假设得到的,在WSTIFF求解器中的系数是步长的函数。如果步长发生突变,GSTIFF积分器会有一个小的误差,但是WSTIFF求解器不会损失任何精度。当存在不连续的力、不连续的运动或者模型中具有3D接触等突发事件时,都会发生步长大小的突变。     

SI2

SI2积分器是GSTIFF的变体,能够更好地控制运动方程中的速度与加速度的误差。如果运动足够平稳,SI2积分器得到的速度与加速度结果十分精确。     

最大迭代


 

控制积分器迭代的最大次数,默认的数值是25,此值适合大多数问题,一般不要大幅度提升这个参数,因为该参数一般不是导致求解失败的原因。    

初始积分器步长大小


 

控制第一个实例中的步长值,如果用户在初始仿真求解阶段遇到问题,可以尝试减小这一值。    

最小积分器步长大小


 

在积分求解过程中如果仿真误差太大,积分器将尝试减小时间步长并尝试再次求解直到满足误差要求,但是积分器不会将步长减小到最小积分器规定的数值。    

最大积分器步长大小


 

控制积分器求解过程的最大积分步长,提高求解速度,减少求解模型的时间。如果运动平稳,可以增大此值提高求解速度。

如果力或者运动短时间发生突变,可能需要减小最大积分器步长。例如球在薄板上弹跳,会发生球体穿过薄板,这种情景就要减小最大积分器步长。

通常减小此值会影响求解时间,不会影响求解精度。    

雅可比验算


 

雅可比矩阵是一个偏微分矩阵,用于求解非线性运动中方程的线性近似值。这个参数对精度没有影响,但是太大会使得求解失败。

来源:三维机械设计工程师
非线性控制钣金
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首次发布时间:2022-10-20
最近编辑:2年前
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