文章摘要
Comsol Multiphysics瞬态求解器通过局部误差估计来决定时间步长,精度是唯一限制因素。局部误差使用两种时间步长方法估算,并通过Richardson外推控制截断误差。全局误差基于局部误差求和估算,但可能大于或小于局部误差之和。若误差容差未满足,则选择较小时间步长,可能导致求解停止。因此,在振动和波动力学等动态问题中需谨慎设定容差参数,并通过比较新旧结果来分析其影响。
正文
Comsol瞬态计算如何确定时间步长?
(1)所有的COMSOL Multiphysics瞬态求解器中,时间步长是由局部误差估计来决定的。因为时间方法是隐式的,精度是决定时间步长的唯一限制因素。您可以对这种时间步长控制指定限制(最大/最小)。
(2)局部误差可以使用两种不同的时间步长方法估算,然后使用 Richardson外推来决定截断误差扩展的控制项。局部误差是由时间方法的单个局部时间步长来计算的。实际想控制的全局误差不仅仅是局部误差的和,有可能会大于或小于所有的局部误差之和,与底层问题有关(数据误差传播)。尽管如此,全局误差是基于这些局部误差求和后的估算值。在关于 ODE 的数值算法的标准书籍中有这些内容。
(3)如果误差的相对或绝对容差没有得到满足,局部时间步长不合要求,从而选择一个较小的时间步长。例如,如果模拟过程中某些点的解变化加剧,为了满足相对容差,时间步长会变得越来越小,最终导致停止求解。因此,很多动态问题中必须谨慎设定容差参数,如振动和波动力学。我们建议,通过设定一个新的容差参数重新进行求解,与原来的结果进行比较,分析容差参数在结果中的影响。
编辑 | 电子F430
文案 | 小苏
审核 | 赵佳乐