Udhibiti wa Hatua¶

Uchanganuzi wa miundo wa FrontISTR huendelea kwa kubadilisha masharti ya mpaka, mizigo, mgusano, na uamilishaji wa elementi kwa kila hatua. Ukurasa huu unaeleza kipindi cha muda, hatua ndogo, vigezo vya konverjensi, na jinsi ya kuchagua kati ya nyongeza zisizobadilika na nyongeza otomatiki/cutback kwa kila hatua.

Istilahi za wakati wa uchanganuzi¶

Katika ukurasa huu, wakati wa uchanganuzi unatofautishwa kwa istilahi zifuatazo.

• Wakati wa sasa: Jumla ya muda uliopita tangu uchanganuzi uanze.
• Wakati wa hatua: Muda uliopita tangu hatua ya sasa ianze.
• Kipindi cha muda: Wakati wa uchanganuzi unaosogezwa ndani ya hatua moja.
• Wakati wa uwiano: Wakati wa hatua uliogawanywa kwa kipindi cha muda. Ni 0 mwanzoni mwa hatua na 1 mwisho wa hatua.
• Nyongeza ya muda: Ongezeko kutoka wakati wa sasa hadi wakati unaofuata ambapo usawa hutatuliwa.

Muhtasari wa kipengele¶

Udhibiti wa hatua huundwa kwa mitazamo ifuatayo.

Kwa uchanganuzi tuli, nyongeza zisizobadilika au nyongeza otomatiki/cutback zinaweza kuchaguliwa. Katika uchanganuzi wa mienendo pia masharti yanaweza kubadilishwa kwa !STEP nyingi, na inapendekezwa kubainisha nyongeza ya muda isiyobadilika na kipindi cha muda cha hatua kwa !STEP. Katika !DYNAMIC, n_step na t_delta huchukuliwa kama thamani chaguo-msingi ikiwa !STEP imeachwa au kwa utangamano na matoleo ya nyuma. Nyongeza otomatiki/cutback zinaweza kutumika kwa mbinu fiche isiyo ya mstari. Udhibiti wa wakati wa uchanganuzi wa upitishaji joto hushughulikiwa si kwa !STEP bali kwa ubainishaji wa hatua ya muda katika !HEAT.

Masharti yanayowezeshwa katika hatua hubainishwa kwa kitambulisho cha kikundi. Kwa kuwa masharti ya mpaka, mizigo, mgusano, na uamilishaji wa elementi vinaweza kubadilishwa kwa kila hatua, uwekaji wa mzigo kwa hatua, kubadilisha masharti ya mgusano, na uchanganuzi wenye mfuatano wa ujenzi vinaweza kuwakilishwa katika faili moja ya udhibiti wa uchanganuzi. Kwa uchaguzi wa modi za uamilishaji/uzimaji wa elementi, tazama Uamilishaji na uzimaji wa elementi.

Jinsi ya kuchagua udhibiti wa hatua¶

Chagua mbinu ya nyongeza kulingana na kiwango cha kutokuwa na mstari cha uchanganuzi na nyakati za matokeo zinazohitajika.

• Kwa uchanganuzi wa mstari au uchanganuzi unaokamilika katika hatua moja, mara nyingi hakuna haja ya kurekebisha udhibiti wa nyongeza kwa undani.
• Kwa uchanganuzi tuli usio wa mstari ambapo mzigo na mwitikio hubadilika kwa ulaini, nyongeza zisizobadilika mara nyingi zinatosha. Ikiwa konverjensi ni ngumu, punguza nyongeza ya muda.
• Kwa uchanganuzi unaojumuisha kuanza au kuachia mgusano, maendeleo ya kutiririka, mgeuko mkubwa, au mabadiliko ya ghafla ya kutokuwa na mstari kwa nyenzo, zingatia nyongeza otomatiki/cutback kwanza. Nyongeza inaweza kuongezwa katika maeneo yanayofikia konverjensi kwa urahisi na kupunguzwa katika maeneo yenye konverjensi ngumu.
• Ikiwa matokeo yanahitajika katika nyakati maalumu huku nyongeza otomatiki zikitumika, tumia pia orodha ya nyakati za matokeo.

Rekebisha vigezo vya konverjensi kwa kusawazisha uthabiti wa uchanganuzi na muda wa hesabu. Kuimarisha vigezo vya konverjensi huongeza usahihi wa usawa lakini huongeza idadi ya iteresheni. Katika uchanganuzi wenye mgusano au vizidishi vya Lagrange, si kigezo cha kawaida cha masalio pekee bali pia idadi ya iteresheni za mgusano na kigezo cha kizidishi cha Lagrange huathiri maendeleo ya hesabu.

Udhibiti wa hatua kwa uchanganuzi tuli¶

Uchanganuzi tuli una hatua moja au zaidi za uchanganuzi. Mzunguko kupitia hatua huitwa mzunguko wa hatua, na iteresheni inayotatua hatua moja kwa kuigawa katika nyongeza za muda huitwa mzunguko wa hatua ndogo. Katika kila hatua ndogo, usawa huhesabiwa kwa kutumia kizidishi cha mzigo, masharti ya mpaka, hali ya mgusano, na masharti mengine katika wakati uliobainishwa.

Kwa nyongeza zisizobadilika, nyongeza ya muda ndani ya hatua husonga kwa thamani iliyobainishwa. Ikiwa konverjensi inashindikana, uchanganuzi huisha hapo.

Kwa nyongeza otomatiki/cutback, thamani ya msingi ya nyongeza ya muda inayofuata dtime_base husasishwa kutokana na hali ya konverjensi ya hatua ndogo iliyotangulia. Ikiwa konverjensi inashindikana, hali iliyohifadhiwa hapo awali hurejeshwa na kipindi kilekile cha muda huhesabiwa tena kwa nyongeza ya muda ndogo.

Mtiririko wa nyongeza otomatiki/cutback ni kama ifuatavyo.

1. Mwanzoni mwa hatua, nyongeza ya awali ya muda hutumika kama dtime_base.
2. Amua nyongeza ya muda halisi ili isipite wakati wa mwisho wa hatua au wakati unaofuata wa matokeo.
3. Hesabu usawa katika wakati uliosogezwa kutoka wakati wa sasa kwa nyongeza ya muda.
4. Ikiwa hesabu inafikia konverjensi, songesha wakati na ongeza au punguza dtime_base inayofuata kulingana na hali ya konverjensi.
5. Ikiwa hesabu haifikii konverjensi, rejesha hali, punguza dtime_base kwa uwiano wa kupunguza wa cutback, kisha hesabu tena.
6. Wakati wa sasa unapofikia muda wa mwisho wa hatua, maliza hatua hiyo.

Kuongeza au kupunguza nyongeza huamuliwa kutokana na hali ya iteresheni ya hatua ndogo iliyotangulia. Kiasi vitatu vya kawaida vinavyotumika kwa uamuzi huu ni vifuatavyo.

Ikiwa hali ambapo yoyote kati ya N_max, N_sum, au N_cont inazidi kizingiti cha kupunguza itaendelea kwa idadi iliyobainishwa, nyongeza ya muda hupunguzwa. Kinyume chake, ikiwa hali ambapo zote tatu zinabaki ndani ya vizingiti vya kuongeza itaendelea kwa idadi iliyobainishwa, nyongeza ya muda huongezwa. Wakati wa kuongeza, nyongeza hurekebishwa ili isizidi kikomo cha juu.

Kwa nyongeza otomatiki/cutback, uchanganuzi huisha kama umeshindwa katika hali zifuatazo.

• Kikomo cha juu cha idadi ya hatua ndogo kinafikiwa kabla ya muda wa mwisho wa hatua.
• Thamani ya msingi ya nyongeza ya muda inashuka chini ya kikomo cha chini cha nyongeza ya muda.
• Kikomo cha juu cha cutback zinazofuatana kinafikiwa.

Mfano ufuatao huwezesha nyongeza otomatiki na kuweka nyongeza ya awali ya muda 0.01, kipindi cha muda cha hatua 2.5, kikomo cha chini cha nyongeza ya wakati 1E-5, kikomo cha juu cha nyongeza ya wakati 0.3, na kiwango cha juu cha hatua ndogo 200. Seti ya vigezo vya nyongeza otomatiki AP1 na orodha ya nyakati za matokeo TP1, yenye nyakati jumla 1.5, 2.7, na 3.9, hupewa hatua.

!AUTOINC_PARAM, NAME=AP1
0.25, 10, 50, 10, 1
1.25,  1,  1,  1, 2
0.25,  5
!TIME_POINTS, TIME=TOTAL, NAME=TP1
1.5
2.7
3.9
!STEP, INC_TYPE=AUTO, SUBSTEPS=200, AUTOINCPARAM=AP1, TIMEPOINTS=TP1
0.01, 2.5, 1E-5, 0.3

Kwa sintaksia ya ingizo na thamani chaguo-msingi za kila kigezo, tazama !STEP, !AUTOINC_PARAM, na !TIME_POINTS.

Udhibiti wa hatua kwa uchanganuzi wa mienendo¶

Kwa ujumuishaji wa wakati wa moja kwa moja katika uchanganuzi wa mienendo, bainisha mbinu ya suluhisho na vigezo vya ujumuishaji wa wakati kwa !DYNAMIC, na bainisha hatua za uchanganuzi, vikundi vya masharti ya mpaka na mizigo, na mbinu ya nyongeza kwa !STEP. Ikiwa !STEP imeachwa, uchanganuzi huchukuliwa kama uchanganuzi wa hatua moja ambapo masharti yote ya mpaka na mizigo yamewezeshwa.

Kwa nyongeza zisizobadilika, bainisha DTIME, ETIME katika mstari wa pili wa !STEP ili kudhibiti nyongeza ya muda na kipindi cha muda cha hatua kwa kila hatua. Kufafanua !STEP nyingi huruhusu kubadilisha vikundi vya masharti ya mpaka na mizigo vinavyowezeshwa kwa kila hatua. Katika !DYNAMIC, t_delta na n_step huchukuliwa kama thamani chaguo-msingi kwa ingizo la zamani la hatua moja ambapo !STEP imeachwa na kwa utangamano na matoleo ya nyuma. Kwa ingizo jipya, inapendekezwa kubainisha masharti ya wakati kwa uwazi kwa !STEP hata kwa nyongeza zisizobadilika.

Unapotumia nyongeza otomatiki, bainisha !STEP, INC_TYPE=AUTO na utoe nyongeza ya awali ya muda, kipindi cha muda cha hatua, kikomo cha chini cha nyongeza ya wakati, na kikomo cha juu cha nyongeza ya wakati katika mstari wa data ya !STEP. Kwa mbinu fiche isiyo ya mstari, nyongeza ya muda huongezwa au kupunguzwa kulingana na hali ya iteresheni za Newton na iteresheni za mgusano; ikiwa konverjensi inashindikana, hali iliyotangulia hurejeshwa na hesabu hurudiwa kwa nyongeza ya muda ndogo.

Katika !STEP, TYPE (STATIC/VISCO) ni kichaguo cha utegemezi wa wakati wa nyenzo ya hatua na inatumika tu kwa uchanganuzi tuli. Haisomwi katika uchanganuzi wa mienendo, ambapo nyongeza ya muda daima huchukuliwa kama wakati halisi; kwa hiyo kubainisha TYPE ya !STEP katika uchanganuzi wa mienendo hakuna athari.

Mbinu ya ujumuishaji wa wakati na migawo kama ya mbinu ya Newmark-β hubainishwa kwa !DYNAMIC. Kwa sintaksia ya ingizo, tazama !DYNAMIC na !STEP.

Udhibiti wa hatua kwa uchanganuzi wa upitishaji joto¶

Hatua ya muda ya uchanganuzi wa upitishaji joto hubainishwa kwa !HEAT. !HEAT hutoa seti ya thamani ikiwemo hatua ya muda, wakati wa mwisho, hatua ya chini ya muda, badiliko la juu la halijoto, idadi ya iteresheni, na kigezo cha konverjensi.

Udhibiti wa wakati wa uchanganuzi wa upitishaji joto hufanya kazi kwa utaratibu tofauti na !STEP, INC_TYPE=AUTO wa uchanganuzi tuli wa miundo. Kwa hiyo, unaporekebisha hatua ya muda katika uchanganuzi wa upitishaji joto, angalia !HEAT badala ya !STEP. Kwa sintaksia ya ingizo, tazama !HEAT.

Kubainisha nyakati za matokeo¶

Kwa kuwa nyongeza ya muda hubadilika kulingana na konverjensi wakati nyongeza otomatiki zinatumika, nyakati za kutoa matokeo zinaweza kutokuwa zimejulikana mapema. !TIME_POINTS ni orodha ya nyakati inayotumika kurekebisha nyongeza ya muda ili usawa uhesabiwe kila mara na matokeo yaweze kutolewa katika nyakati zilizobainishwa.

Orodha ya wakati inaweza kubainishwa kama wakati jumla tangu mwanzo wa uchanganuzi au wakati wa hatua tangu mwanzo wa hatua. Tumia wakati jumla unapobainisha nyakati za pamoja katika hatua nyingi, na wakati wa hatua unapobainisha nafasi jamaa za matokeo zilezile kwa kila hatua.

Kwa kila hatua, orodha ya wakati inayotumika hurejelewa kutoka !STEP. Ikitumika pamoja na nyongeza otomatiki, nyongeza ya muda hupunguzwa ili isipite wakati unaofuata wa matokeo au muda wa mwisho wa hatua. Kwa sintaksia ya ingizo, tazama !TIME_POINTS.

Vipengee vinavyohusiana¶

• Aina za uchanganuzi — Muhtasari wa aina za uchanganuzi kama uchanganuzi tuli, uchanganuzi wa mienendo, na uchanganuzi wa upitishaji joto.
• Iteresheni isiyo ya mstari na ujumuishaji wa wakati — Muundo wa iteresheni za Newton, iteresheni za mgusano, na ujumuishaji wa wakati ndani ya hatua ndogo (maana ya idadi ya iteresheni za Newton na iteresheni za mgusano).
• Uamilishaji na uzimaji wa elementi — Jinsi ya kuchagua vidhibiti vya uamilishaji wa elementi zinazowezeshwa na !STEP.
• Mbinu ya Newton-Raphson (nadharia) — Nadharia ya mbinu ya utatuzi wa kurudia.
• Vigezo vya konverjensi (nadharia) — Nadharia ya vipimo vya konverjensi.
• !STEP, !AUTOINC_PARAM, !TIME_POINTS — Sintaksia za ingizo za udhibiti wa hatua katika uchanganuzi wa miundo na mienendo.
• !DYNAMIC, !HEAT — Sintaksia za ingizo za udhibiti wa wakati katika mienendo na uchanganuzi wa upitishaji joto.