100 老师,隐式耦合计算和显式耦合计算的区别,理论基础是什么?

报名了多物理跃迁老师主讲《隔膜式压缩机整机建模和流固热耦合计算》,想问一下老师:隐式耦合计算和显式耦合计算的区别,理论基础是什么?
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  • 多物理跃迁
    多物理场耦合研究和实践

    隐式和显式在CAE领域是指时间相关问题计算时,时间步长对数值计算稳定性的影响,前者采用较大的时间步长,也满足稳定条件,而后者则有条件稳定,即时间步长要小于临界时间步长。
    由于临界时间步长与材料物理性质、网格尺寸相关,一般地,在结构显式计算中,会采用各种合理的处理方式,提高整个模型的临界时间步长,以期能够在不发散的情况下,算得更快。
    在流固耦合计算时,也存在类似的概念,并通常表述为:在一个时间步,流场、结构耦合界面的物理量变化是否同时满足收敛容差。一般情况下,不进行容差检查的耦合方式,为显式方法,典型的是单向耦合(one-way coupling),而满足容差的前提是流场、结构场需要在一个时间步内多次进行耦合面物理量传递、模型更新和计算才能实现。
    在软件应用层面,隐式流固耦合计算的时间步长选择只基于模型物理响应特性,不必考虑数值稳定性,即时间步长一般很大,且可以得到收敛的结果。


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