1、FLOTHERM使用高級培訓(xùn)Agenda2006.10.25FLOTHERM的文件管理(20min)網(wǎng)格劃分技術(shù)(40min)FLOMOTION的使用(30min)收斂問題及其解決(20min)FLO/MCAD的導(dǎo)入(30min)優(yōu)化模塊的使用(30min)2006.10.26瞬態(tài)分析定義(30min)芯片建模方法(90min)批處理文件的編輯(10min)Compact Model的建立(30min)其它使用技巧(40min)Flotherm10.1全套視頻教程加Q:76615399高級培訓(xùn):FLOTHERM文件管理20minFLOTHERM項(xiàng)目的文件結(jié)構(gòu)庫文件區(qū)模板Help文檔項(xiàng)目文件索引

2、文件FLOTHERM項(xiàng)目的文件結(jié)構(gòu) 首先FLOTHERM軟件借助四個目錄管理文件管理每個項(xiàng)目文件借助于項(xiàng)目文件長長的數(shù)字字符串,FLOTHERM軟件管理了整個項(xiàng)目里所有的數(shù)據(jù) 千萬別去嘗試去修改項(xiàng)目文件中名中的數(shù)字串FLOTHERM項(xiàng)目的導(dǎo)入導(dǎo)出可以導(dǎo)入導(dǎo)出的項(xiàng)目(Project)文件PDML文件: 只包括模型文件,不包括計(jì)算結(jié)果Physical Design Model LanguagePack文件: 包括計(jì)算結(jié)果的模型文件Flotherm10.1全套視頻教程加Q:76615399Assembly PDML 只包括模型的 某部件模型Project PDML 包括整個項(xiàng)目模型及其網(wǎng)格、求解設(shè)定

3、可以導(dǎo)入導(dǎo)出的部件(Assembly)文件項(xiàng)目文件的Load刪除FLOTHERM項(xiàng)目如系統(tǒng)意外導(dǎo)致FLOTHERM關(guān)閉,在重新讀入時(shí)必須Unlock該文件將其它項(xiàng)目文件從其它文件夾拷入或者在Windows界面下刪除,必須使用Catalog進(jìn)行整理項(xiàng)目文件的轉(zhuǎn)移2: 使用Catalog進(jìn)行整理1 :將項(xiàng)目文件夾拷至目標(biāo)文件夾下項(xiàng)目文件的恢復(fù): 在目錄：項(xiàng)目文件PDProject下，將文件group拷出如果意外導(dǎo)致項(xiàng)目文件不可用！2: 將group文件添加后綴后.pdml3: 重新讀入該pdml文件即可，便可恢復(fù)該文件，但計(jì)算結(jié)果無法恢復(fù)Flotherm10.1全套視頻教程加Q:76615399I

4、DF導(dǎo)入可導(dǎo)入的文件包括IDF2.0及IDF3.0IDF文件包括Board 文件(.brd or .emn)Library文件(.lib or .emp)IDF導(dǎo)入在導(dǎo)入過程當(dāng)中，可以進(jìn)行替換和篩選可以跟據(jù)器件尺寸進(jìn)行篩選 如果采用Import IDF link Library進(jìn)行IDF文件的導(dǎo)入，可以采用庫中芯片模型進(jìn)行自動替換數(shù)據(jù)庫的管理 數(shù)據(jù)庫文件放置于FlocentralLibraries目錄下數(shù)據(jù)庫的管理Flotherm10.1全套視頻教程加Q:76615399 數(shù)據(jù)庫文件屬性的編輯Read Only：只讀屬性Directory：數(shù)據(jù)庫存放路徑Library Name：數(shù)據(jù)庫名數(shù)據(jù)庫

5、的管理數(shù)據(jù)庫的導(dǎo)入導(dǎo)出可借助于數(shù)據(jù)庫文件.library來進(jìn)行高級培訓(xùn):網(wǎng)格劃分技巧俞丹海Flomerics中國代表處 40min求解域設(shè)定在某些特殊場合必須要放大求解區(qū)域自然對流換熱系統(tǒng)封閉系統(tǒng)外部邊界條件對內(nèi)部影響較大的情況在強(qiáng)迫對流散熱系統(tǒng)中,通常不需要放大求解域求解域擴(kuò)大原則zzzxxxy2 y 除重力反方向外,其余按照裝置尺寸在各個方向擴(kuò)大一倍重力反方向放大兩倍尺寸網(wǎng)格約束點(diǎn)擊打開膨脹設(shè)置網(wǎng)格約束用于在幾何實(shí)體上設(shè)定網(wǎng)格網(wǎng)格約束Minimum Number和Maximum Size 分別設(shè)置最小單元數(shù),或者最大網(wǎng)格單元尺寸.建議采用Maximum Size.Minimum Size是

6、設(shè)置最小網(wǎng)格尺寸,可以控制網(wǎng)格精度使用Region定義網(wǎng)格約束網(wǎng)格約束可以用于Region,這樣可以應(yīng)用于無幾何實(shí)體的空間場所檢查網(wǎng)格定義幾何尺寸定義Region帖附網(wǎng)格約束使用Region定義網(wǎng)格約束例如,在兩平板間增加網(wǎng)格網(wǎng)格約束(膨脹)可以通過定義最小單元數(shù)或最大單元尺寸來控制網(wǎng)格膨脹可以使網(wǎng)格約束延伸到物體邊界以外的區(qū)域.膨脹區(qū)域可以按照尺寸大小或物體比例來定義不同的膨脹可以單獨(dú)設(shè)置在正,反兩個方向.網(wǎng)格約束(膨脹)我們來看一下前面的例子Low 方向約束定義為10%尺寸內(nèi)最小劃分兩個網(wǎng)格單元設(shè)置High 方向約束定義為100mm內(nèi)最大網(wǎng)格尺寸10mm設(shè)置 網(wǎng)格劃分劃分準(zhǔn)則:網(wǎng)格長寬比值

7、越接近越好 1 最理想的狀態(tài)200 可能造成不收斂 盡量避免大尺寸網(wǎng)格到小尺寸網(wǎng)格的直接過度網(wǎng)格劃分網(wǎng)格長寬比例問題:網(wǎng)格平滑工具(系統(tǒng)網(wǎng)格)增加網(wǎng)格線減小長寬比網(wǎng)格劃分網(wǎng)格平滑工具(系統(tǒng)網(wǎng)格)增加網(wǎng)格線減少網(wǎng)格過度問題的產(chǎn)生網(wǎng)格長寬比問題:最小單元尺寸(系統(tǒng)網(wǎng)格)建立合理精度的模型(例如,根據(jù)實(shí)際問題的大小確定尺寸單位精度)避免產(chǎn)生小尺寸網(wǎng)格導(dǎo)致較大差異的網(wǎng)格過渡網(wǎng)格劃分?jǐn)U大求解域的影響當(dāng)我們擴(kuò)大求解域時(shí),必然增加整個系統(tǒng)網(wǎng)格數(shù).這主要是因?yàn)槲矬w幾何網(wǎng)格線延伸到整個求解域邊界, 同時(shí)會增加求解計(jì)算時(shí)間.處理方法粗略外部網(wǎng)格精細(xì)局域網(wǎng)格精細(xì)膨脹網(wǎng)格解決辦法是將整個裝置采用局域化處理.產(chǎn)生兩類網(wǎng)

8、格局域化網(wǎng)格網(wǎng)格局域化可以應(yīng)用于:物體組件Regions使用網(wǎng)格約束定義.局域化網(wǎng)格方法1 單個物體進(jìn)行設(shè)置.選擇物體設(shè)置網(wǎng)格約束(注意:可在各個方向可獨(dú)立設(shè)置不同網(wǎng)格約束.)按圖標(biāo) ,進(jìn)行局域化操作.列表中的圖標(biāo)顯示局域化提示檢查Drawing Board選中物體增加網(wǎng)格約束局域化局域化網(wǎng)格如何對組設(shè)置局域化網(wǎng)格?局域化網(wǎng)格方法二.采用Region將多個物體”包”起來.局域化網(wǎng)格包含三個物體的組添加網(wǎng)格約束繪制region局域化局域化網(wǎng)格我們來分析一個采用局域化網(wǎng)格的散熱器模型存在兩個問題局域化網(wǎng)格物體幾何邊界與局域化邊界重合時(shí),網(wǎng)格線會延伸到外部區(qū)域邊界.空氣出/入口部分,需要更詳細(xì)網(wǎng)格描

9、述解決的辦法是將網(wǎng)格約束做膨脹設(shè)置.局域化網(wǎng)格局域化網(wǎng)格局域化網(wǎng)格區(qū)域之間可以相互嵌套殼體采用局域化網(wǎng)格散熱器采用局域化網(wǎng)格FLOTHERM 要求在局域化區(qū)域與求解域之間最少兩個網(wǎng)格單元進(jìn)行描述.局域化網(wǎng)格不能相互部分重疊,但可以緊鄰.包括膨脹區(qū)域局域化網(wǎng)格如果有部分重疊的局域化網(wǎng)格,可以采用多個相鄰局域化空間來組合完成,避免產(chǎn)生網(wǎng)格沖突.局域化網(wǎng)格局域化網(wǎng)格采用調(diào)整系統(tǒng)網(wǎng)格來控制局域化區(qū)域以外的網(wǎng)格質(zhì)量. 劃分原則避免在矢量變化快的位置使用過渡性局域化網(wǎng)格 (邊界層)適當(dāng)?shù)倪^度區(qū)域比例要根據(jù)實(shí)際問題而設(shè)定在一些具有適量剃度變化快的區(qū)域,采用較小尺寸網(wǎng)格沒有通用的比例范圍適合所有的領(lǐng)域長寬比一

10、般盡可能接近1為佳.200 可以接受相鄰網(wǎng)格之間的變化盡量縮小如果相鄰網(wǎng)格之間尺寸比例大于10:1,會大大增加求解時(shí)間.網(wǎng)格質(zhì)量檢查在系統(tǒng)網(wǎng)格( )數(shù)據(jù)欄中檢查局域化網(wǎng)格長寬比選擇一個局域化區(qū)域. 它會在DB中被擊活. 網(wǎng)格質(zhì)量檢查在Drawing Board中檢查局域化網(wǎng)格在當(dāng)前模式中選中Workplane 選擇 Workplane (灰色輪廓) ,使用鼠標(biāo)或鍵盤通過 來移動平面網(wǎng)格質(zhì)量檢查在FLOMOTION中檢查網(wǎng)格重新初始化 (如果沒有計(jì)算結(jié)果)打開Flomotion,并創(chuàng)建可視平面 通過操作桿移動平面網(wǎng)格劃分思路建立幾何模型后，軟件自帶四種網(wǎng)格劃分類型“None, Coarse, M

11、edium, Fine”, 建議選擇”None”型.在Grid Summary 中,檢查細(xì)小網(wǎng)格(三個不同方向)所在位置,通過調(diào)整物體尺寸消除較小單元,提高最小網(wǎng)格單元數(shù)量級.針對不同區(qū)域,采用局域化網(wǎng)格.在網(wǎng)格單元控制參數(shù)中 ,建議采用控制最大單元尺寸選項(xiàng).調(diào)整系統(tǒng)網(wǎng)格,通過控制Maxsize和Smooth來使系統(tǒng)網(wǎng)格長寬比控制在最佳范圍內(nèi).Flotherm后處理俞丹海Flomerics中國代表處 40minFlomotion操作界面材料編輯器材料調(diào)色板渲染編輯器圖例編輯器示圖編輯器網(wǎng)格顯示矢量顯示云圖顯示手動桿Flomotion顯示實(shí)體線框選擇半線框圖全線框圖可以通過熱鍵”W”,”S”切換

12、實(shí)體和線框圖Flomotion視圖變量選擇視圖方向選擇創(chuàng)建新平面刪除平面Flomotion數(shù)值顯示框 標(biāo)注控制框Flomotion動態(tài)粒子數(shù)顯示控制開關(guān)粒子類型流線類型手動控制選項(xiàng)Flomotion設(shè)置動態(tài)粒子流方法方法二:1.激活粒子流圖標(biāo),并創(chuàng)建”source”源(默認(rèn)位置),并設(shè)置顯示參數(shù).2.通過手動調(diào)整粒子源位置,確定顯示方式.方法一: 1.在模型選中放置粒子源的物體面(例如風(fēng)扇,通風(fēng)口處等) 2.激活粒子流圖標(biāo),并創(chuàng)建”source”源,并設(shè)置顯示參數(shù).Flomotion動態(tài)播放控制動態(tài)輸出Flomotion云圖可以動態(tài)播放:點(diǎn)播放”O(jiān)n”按鈕可以通過動態(tài)設(shè)置對話框來控制播放效果.

13、FlomotionFlomotion三種類型流線:粒子不同形狀帶狀 伴隨不同類型插入形線狀以 AVI格式輸出Flomotion保存預(yù)定位置圖片:打開照相 編輯器.將圖片設(shè)置到指定位置3.點(diǎn)擊保存Flomotion重現(xiàn)已保存位置圖片打開照相 編輯器.在列表中點(diǎn)擊所需位置圖.Flomotion拍照位置可以保存注意這個過程將保存所以平面,粒子流和表面渲染等設(shè)置Flomotion也可以保存多個位置圖片,并且將該組以AVI格式輸出播放FlomotionTable Window表格類型數(shù)據(jù)表切換鍵數(shù)據(jù)表格選項(xiàng)對流換熱系數(shù)計(jì)算器Table Window結(jié)果數(shù)據(jù)選項(xiàng)變量選擇網(wǎng)格類型區(qū)域選擇類型選擇位置和尺寸設(shè)

14、置瞬態(tài)參數(shù)Convergence and Troubleshooting俞丹海Flomerics中國代表處 30min收斂的定義終止標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)致收斂問題的原因殘差曲線診斷改善收斂Solution Control設(shè)置Pro-Active 技術(shù)ConvergenceFlotherm 求解一組 偶合非線性偏微分方程 (來源于 Navier-Stokes方程)Flotherm 采用迭代來求解方程(SIMPLE算法, Patankar and Spalding)求解收斂的準(zhǔn)則: 任何變量的殘差達(dá)到軟件默認(rèn)設(shè)置(終止標(biāo)準(zhǔn))任何監(jiān)控點(diǎn)不發(fā)生波動在Profile 窗口中檢查收斂問題Convergence在下列情況

15、下,被認(rèn)為已收斂 每個變量殘差值達(dá)到1監(jiān)控點(diǎn)走平AND收斂的定義可以在PM中 Control/Variable 菜單中查看指定不同變量的殘差終止標(biāo)準(zhǔn)FLOTHERM軟件默認(rèn)的終止標(biāo)準(zhǔn)值在大多數(shù)產(chǎn)品分析中,安全余量相對可靠,不需要更改.終止標(biāo)準(zhǔn)是基于系統(tǒng)的質(zhì)量,動量和能量三個方面來設(shè)定的.終止標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量平衡(壓力場殘差)終止標(biāo)準(zhǔn)= 0.005 M(kg/s)強(qiáng)迫對流: M = Total Inlet or Outlet Flow Rate自然對流: M = .EFCV.A : Air densityEFCV: Estimated Free Convection VelocityA: Area pe

16、rpendicular to the vertical 動量平衡 (速度場殘差)終止標(biāo)準(zhǔn)= 0.005 MV(N)強(qiáng)迫對流:V = Fan or Fixed Flow maximum velocity自然對流:V = EFCV終止標(biāo)準(zhǔn)能量平衡(溫度場殘差)終止標(biāo)準(zhǔn) = 0.005 Q(W)如果在系統(tǒng)中有熱源或熱沉: Q = Total Heat Sources or Sinks如果系統(tǒng)中無熱源或熱沉: Q = M Cp Ttyp Ttyp = 20 C這些參數(shù)設(shè)置滿足大多數(shù)系統(tǒng)的要求,并且是相當(dāng)保守的收斂標(biāo)準(zhǔn)對于某些特殊的系統(tǒng),不需要采用這么嚴(yán)格的收斂的標(biāo)準(zhǔn).終止標(biāo)準(zhǔn)例如:多流體系統(tǒng)(液冷)如

17、果系統(tǒng)中主導(dǎo)的是液體,會收斂問題發(fā)生,默認(rèn)系統(tǒng)是以空氣作為流體特性參數(shù)而設(shè)置. 有風(fēng)扇和導(dǎo)流板FLOTHERM 計(jì)算特征速度是以風(fēng)扇出口的最大流速度為參考. 由于其中某一個風(fēng)扇尺寸和導(dǎo)流板的原因,速度可能是原先值的上百倍,這樣會導(dǎo)致動量收斂問題. 與終止標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)的收斂問題其它收斂問題產(chǎn)生收斂問題的因素 建模型過程中產(chǎn)生的錯誤網(wǎng)格設(shè)置精度不夠大方案中的不穩(wěn)定性或不良設(shè)計(jì)控制參數(shù)不適宜過多網(wǎng)格或者過少網(wǎng)格都是不合適的做法收斂問題的主要原因:Errors made during set up - e.g. fan blowing in the wrong direction.Natural inst

18、ability - e.g. a natural convection plume developing in free air.Grid issues - e.g. grid not fine enough to capture flow detailTermination criteria too strict See advanced troubleshooting techniques later in this lectureControl parameters - e.g. the false time step is too high See advanced troublesh

19、ooting techniques later in this lecture殘差曲線收斂發(fā)散高位震蕩低位震蕩高位穩(wěn)定低位穩(wěn)定101010小技巧:通常情況下,如果收斂慢就需要用戶終止計(jì)算進(jìn)行調(diào)整模型 檢查模型錯誤,比如在密閉系統(tǒng)中裝有離心風(fēng)扇或進(jìn)入系統(tǒng)的熱無法向外傳遞在殘差大的區(qū)域檢查網(wǎng)格 網(wǎng)格不足無法捕獲詳細(xì)信息檢查本身不穩(wěn)定性- 用監(jiān)控點(diǎn)來追蹤不穩(wěn)定區(qū)域用監(jiān)控點(diǎn)和殘差場來分析低位震蕩或低位穩(wěn)定- 通常不需要再做修改收斂曲線發(fā)散第一步檢查復(fù)查Sanity Check結(jié)果復(fù)查建模過程尋找明顯網(wǎng)格不足問題確定問題點(diǎn)采用Monitor Points Deactivate Objects/Assem

20、blies用于隔離問題點(diǎn)檢查問題點(diǎn)?網(wǎng)格是否足夠描述物理現(xiàn)象?是否有荒謬的類似熱源,粗糙度,表面屬性等設(shè)置?單位是否正確?切記: 如果曲線發(fā)散的很明顯,結(jié)果一定是不正確的. 對于發(fā)散問題重新求解時(shí),一定要重新初始化打開殘差場存儲設(shè)置 在 Project Manager 中 Solve/Overall Control設(shè)置 殘差存保留儲每個單元格的殘差參數(shù)可以在 FLOMOTION 中檢查確定最大和最小值的位置同時(shí)打開網(wǎng)格顯示來判斷問題是否與網(wǎng)格有關(guān)聯(lián)如果發(fā)現(xiàn)殘差較大的位置不在所關(guān)注的范圍內(nèi),就不需要再對模型再做修改使其收斂 如果監(jiān)控點(diǎn)已經(jīng)達(dá)到穩(wěn)態(tài) 殘差?？梢詭椭l(fā)現(xiàn)劣質(zhì)網(wǎng)格問題低位穩(wěn)定和震蕩Hi

21、nt: Storing the error field will slow things down. Only activate the error field storage after stopping the solution. Then, re-run the solution for 1 iteration.The error field can only be stored for one variable at a time. If all velocity directions or continuity are oscillating, activate the error

22、field storage for pressure. If an individual velocity is oscillating, activate the error field storage for that velocity. If temperature is oscillating, activate the error field storage for temperature.After solution, the Error field contains the local residual errors for the selected variable. By u

23、sing this error field, the user can identify areas where the program may have difficulty in converging the equations. The user can then focus attention on the grid, project set-up and assumptions in the areas of difficulty. The quantities stored in the error field are the cell residuals divided by t

24、he termination residual. It is this normalized error distribution which may be displayed. For the pressure variable, the pressure residual is the continuity error in a grid cell, i.e. it is the difference between the mass flowing in and the mass flowing out of the cell. Display of the continuity err

25、or field will help to identify locations of the largest mass imbalances - it can sometimes be the case that all the error is located in one grid cell. Again, what is stored in the error field and what is therefore displayed is the residual errors normalized by the termination residual for pressure.溫

26、度場殘差可以使用自動收斂設(shè)置 Solve/Overall Control 如果溫度監(jiān)控點(diǎn)在30步迭代保持在0.5度范圍內(nèi)波動 和 如果溫度收斂曲線降到10以下停止求解低位穩(wěn)定和震蕩改變求解選項(xiàng)修正慢速溫度收斂松弛因子法內(nèi)部迭代Fan 松弛控制線性松弛控制 relaxation(欠松弛)Successive over松弛控制(超松弛)調(diào)整 False Time Step松弛因子改進(jìn)高位穩(wěn)定或震蕩非收斂問題改善收斂求解器選項(xiàng)求解器選擇在 Solve/Overall中更改Segregated Conjugate Residual (默認(rèn)狀態(tài))可以適用大多數(shù)分析狀況采用分離壓力區(qū)域改善收斂問題對于溫度

27、收斂問題, 可以使用塊校正法首先查找分析具有大溫度殘差的固體模型將其加入塊校正組在Solve/Overall 中激活快校正求解求解器選項(xiàng)Multi Grid求解器在質(zhì)量和動量求解收斂過程中和 Segregated Conjugate Residual方法一樣采用multi grid技術(shù)加快求解溫度場線性方程可以很大的提高傳熱問題的收斂速度在多求解器和局域化中,Multi Grid求解器也可以使用Notes:There are two solver options available:a) Segregated Conjugate Residual - generally significant

28、ly faster linear equation solver (the default) which should normally be used. For temperature convergence, block correction can be activated. Note that block correction will slow the solver down so make sure that you do not attach more than 20 block correction groups.b) Multi Grid - is designed to c

29、hoose an iteration procedure which uses multi grid acceleration to solve the linear equations for temperature. This option eliminates the necessity to use block correction in any form. For problems with conjugate heat transfer it can improve convergence and significantly reduce overall computation t

30、ime.How does Multi Grid solver speed up convergence?The Multi Grid solver for temperature uses an algebraic multi grid method. The user defines a single block structured Cartesian grid as normal. For the temperature variable the solver considers calculating on different grids, successively coarsenin

31、g the grid by a factor of 2 in each direction at every level. The solver chooses at which level it should solve the case and this changes dynamically throughout the solution. The cycle process is called a Flexible V cycle, which means that the solver chooses the solve level based on convergence perf

32、ormance, cycling up and down through the levels.松弛控制法 內(nèi)部迭代 (在 Solve/Variable Control中設(shè)置)對于壓力項(xiàng)可以采用大(等)于100步增加步數(shù)將會降低收斂速度線性松弛控制 (在 Solve/Solver Control中設(shè)置)通常設(shè)在0.50.9范圍內(nèi)0: 凍結(jié)求解; 1: 無阻尼Successive Over-relaxation (在 Control/Solver中設(shè)置)很少使用 非常容易導(dǎo)致不穩(wěn)定,慎用建議在1.01.5范圍用于純傳導(dǎo)問題和高壓系統(tǒng)松弛控制法Fan松弛控制在Solve/Overall Contr

33、ol中設(shè)置有效值范圍是0.50.9有助于改善工作點(diǎn)在風(fēng)扇PQ中梯度較小位置的收斂速度通過變量求解控制欄來調(diào)節(jié) Solve/Variable Control自動設(shè)置的值是基于時(shí)間特征常數(shù),適用于大多數(shù)情況用戶可以針對每個變量設(shè)定不同的值 variable使用滑標(biāo)直接輸入值如果 False Time Step放大或縮小超過50倍容易導(dǎo)致 發(fā)散切記要檢查監(jiān)控點(diǎn)以確認(rèn)達(dá)到收斂False Time StepNotes:The false time step sets a transient-like parameter which is used to damp or under-relax the s

34、olution of any variable except pressure. Set to correspond to time-scale of problem, e.g. (typical length)/(typical velocity). Larger values give light damping, small values give heavy damping.Automatic sets False Time-steps based on fans in forced flow cases and the EFCV in natural convection cases

35、. Press Calculate Automatic Values to see the automatic value. The slider bar can be used to quickly change the automatic setting by either dividing or multiplying it by a factor of up to 20. Press Calculate Automatic Values to see the effect. User Specified allows you to override the automatic sett

36、ings manually.Calculating the False Time StepFalse-time step under-relaxation is the principal means that you will use to control convergence of the iterative algorithm. For a given variable, this under-relaxation provides an inertial effect which restrains the amount by which the value in each cell

37、 is permitted to change at each outer iteration. The inertial effect is proportional to the mass in the cell and inversely proportional to the false time-step set for the variable. Consequently, the smaller the false time-step the larger the inertial effect, and so the less the variable is permitted

38、 to change.By default the program calculates an automatic false time-step which is used for all variables (the one exception being pressure to which the method is not applied).False Time Step調(diào)節(jié) False Time Step類似于調(diào)節(jié)阻尼false time step較大值 減少阻尼false time step 較小值- 增加阻尼 false time step非常大值 無阻尼false time s

39、tep 非常小值-無變化,無法求解False Time Step 舉例減少False time Step (提高阻尼)到10-50, 目的在于改進(jìn)高位震蕩增大False Time Step (減少阻尼) 到10-50,目的在于改進(jìn)高位穩(wěn)態(tài)收斂問題在復(fù)雜系統(tǒng)中,降低 False Time Step 有時(shí)會改善高位穩(wěn)態(tài)收斂問題Remember! In general it is inadvisable to use extreme values for the false time steps. Very large values, where there is no damping, will

40、often lead to divergence. Very small values which lock the variable should not be used. If the values can not change, the solution will not converge.Hint: Before making changes to the false time step to correct dramatic divergence, check the model and the grid for errors. You may also want to save t

41、he project with a different name so that the original solution remains available. It could become handy if changing the false time step makes the solution diverge!在求解模型前使用 Sanity Check信息窗口(under Solve/Sanity Check)檢查FLOTHERM 模型:物體覆蓋問題物體等級問題未附材料屬性或其他屬性設(shè)置監(jiān)控點(diǎn)來觀察局部參數(shù)和判斷局部非穩(wěn)定性問題網(wǎng)格檢查(aspect ratio, enough

42、grid cells, )Pro-Active技術(shù)求解過后, 如果有收斂問題檢查流入和流出系統(tǒng)的質(zhì)量流使用Regions獲取系統(tǒng)空氣流量 打開殘差場存儲來確定最大殘差點(diǎn)位置如果在低位穩(wěn)態(tài)或震蕩,主要監(jiān)控點(diǎn)參數(shù)穩(wěn)定,且大殘差不在關(guān)注區(qū)域,則不需要再采取改進(jìn)措施 如果殘差在關(guān)注區(qū)域,請檢查網(wǎng)格如果在高位穩(wěn)態(tài)或震蕩, Solution control 參數(shù)需要做調(diào)整 (Relaxation)Pro-Active技術(shù)高級培訓(xùn):MCAD模型的導(dǎo)入 段宗憲Flomerics中國代表處 30minFLO/MCAD 可導(dǎo)入的數(shù)據(jù)模型FLO/MCAD 采用 ACIS 格式建模內(nèi)核(由達(dá)索Spatial公司提供)

43、所有的MCAD模型都必須轉(zhuǎn)換為ACIS格式格式的轉(zhuǎn)化通過Spatial公司的 Translator Husks工具進(jìn)行.IGESSTLFLO/MCADACIS (SAT)FLOTHERMSATSTEPProE - prt asmCATIA V4 V5SolidWorksFLO/MCAD 什么格式的模型最好導(dǎo)入?最好導(dǎo)入的格式?一些格式的MCAD模型比其它格式導(dǎo)入時(shí)更不易出錯;不易出錯主要在兩個方面:1)格式轉(zhuǎn)換、2)必要的模型修補(bǔ)；不好好SATSTEPIGESSTLProE, SWCATIA采用ASCI格式，無需格式轉(zhuǎn)換專用的模型格式，可直接轉(zhuǎn)換為ASCI格式專用的模型格式，可直接轉(zhuǎn)換為ASC

44、I格式點(diǎn)、線、表面數(shù)據(jù)格式為1D或2D格式，需轉(zhuǎn)換為ASCI格式斜表面數(shù)據(jù)為2D格式，需轉(zhuǎn)換為ASCI格式FLO/MCAD 模型管理目錄樹管理(Assembly Tree)操作模式旋轉(zhuǎn)移動選取模式選擇幾何體選擇項(xiàng)目FLO/MCAD 模型管理MCAD PART - MCAD BODY -MCAD FEATURE - MCAD FACE -MCAD EDGE -MCAD VERTEX選擇層次FLO/MCAD 模型修補(bǔ)(Healing)模型的修補(bǔ)?模型修補(bǔ)：將所有的模型轉(zhuǎn)換為Manifold格式;Vertex(point)Edge(bounded curve)Face(bounded surface

45、)Sheet(unbounded volume).a collection of faces with no free edgesShell(bounded volume)MANIFOLD導(dǎo)入過程中的三種Healing模式：Full 修補(bǔ)所有的未閉合的點(diǎn)、線、面最可靠Stitch修補(bǔ)達(dá)到條件的點(diǎn)、線、面點(diǎn)、線較接近時(shí)進(jìn)行修補(bǔ)過程快、但可靠性稍差NoneTools/Heal Model 全部修補(bǔ)Option/PreferencesFLO/MCAD 模型修補(bǔ)(Healing)未修補(bǔ)的模型那些模型未被修補(bǔ)?Edit/Modify/double click on partFLO/MCAD 模型修補(bǔ)(H

46、ealing)為什么要進(jìn)行模型修補(bǔ)?基本上所有的模型簡化和分解都需要利用模型的體積；Bounding Box 方法 (add, subtract, replace with bounding cuboid/prism) 不需要進(jìn)行體積計(jì)算；什么時(shí)候進(jìn)行模型修補(bǔ)?當(dāng)簡化或分解操作遇上Fs(錯誤)時(shí)；當(dāng)創(chuàng)立了FLOTHERM無法表述的模型或者必須進(jìn)行重大的簡化時(shí)。FLO/MCAD 模型修補(bǔ)(Healing)當(dāng)一個非常復(fù)雜的模型中包含一些無關(guān)緊要的部件時(shí) (墊圈, 螺栓,電線等.)導(dǎo)入時(shí)將 Healing選項(xiàng)設(shè)為None Option/Preferences以Non-Manifold格式直接導(dǎo)入刪除

47、無關(guān)的細(xì)節(jié)然后進(jìn)行修補(bǔ) Tools/Heal Model正常的導(dǎo)入簡化或者在進(jìn)行導(dǎo)入之前首先在MCAD工具里進(jìn)行模型簡化FLO/MCAD 模型修補(bǔ)(Healing)導(dǎo)入簡化金定律:“任何導(dǎo)入的模型都必須簡化為FLOTHERM軟件中Drawing Board可建立的模型”FLO/MCAD 簡化兩種簡化手段:手工簡化(local simplify)選擇簡化的面或特征，右鍵點(diǎn)擊替換或簡化Tools/Local Simplify自動簡化 (global simplify)選擇簡化的面或特征，右鍵點(diǎn)擊替換或簡化(批處理簡化)Tools/Global Simplify考慮一下體積因素FLO/MCAD 簡化

48、 那些細(xì)節(jié)需要簡化呢?模型細(xì)節(jié)的觀察；不必要的細(xì)節(jié)保留往往導(dǎo)致過于復(fù)雜的模型采用s 或 w快捷鍵去進(jìn)行實(shí)體模型和線框模型的切換FLO/MCAD 簡化FLO/MCAD 簡化(Simplify)Local simplify中各類簡化操作+Add bounding box-Subtract bounding boxr/delete Removel Levelm/u Mark/Unmark操作對象:MCAD face/MCAD featuref FlattenFLO/MCAD 簡化(Simplify)Local simplify中各類簡化操作特征(Feature)的刪除Add Bounding Box

49、Replace by Single Object孔的刪除FLO/MCAD 簡化(Simplify)Local simplify中各類簡化操作(Replace By Single Object)保證尺寸? 保證體積?Global simplify中各類簡化操作FLO/MCAD 簡化(Simplify)方法一:Decompose 方法二: Tools/Global Simplify方法三:右鍵選對對象,菜單Global Simplify操作對象:MCAD BODY MCAD PARTGlobal simplify中各類簡化的難易度困難容易Remove Small Face GroupsRemove

50、 Small HolesRemove Small Humps只需要進(jìn)行表面的再生Remove Non Planar Faces曲線的修補(bǔ)較費(fèi)時(shí)Flatten Small DraftsLevel Near Level Faces涉及周圍特征的復(fù)雜算法FLO/MCAD 簡化(Simplify)信息框中 . (點(diǎn))的表意?每個點(diǎn)都表示一次成功的簡化信息框中 F 的表意?一次簡化的失敗通常在另外一個信息框中也會顯示簡化錯誤失敗的原因:修補(bǔ)工作沒做好Non-manifold 模型Spatial公司 local operations 功能的內(nèi)核錯誤FLO/MCAD 簡化(Simplify)在簡化過程中的錯

51、誤顯示 - FsACIS 錯誤信息是最常見的 :E/12012 - ACIS Model error ERROR E/12012 - ACIS Model error ERROR E/12012 - ACIS Model error ERROR E/12012 - ACIS Model error 少量的錯誤顯示不用管避免簡化錯誤的幾個方法:簡化之前進(jìn)行修補(bǔ)Tools/Heal Model 簡化過程中保留某些復(fù)雜細(xì)節(jié)采用更好的文件格式進(jìn)行導(dǎo)入FLO/MCAD 簡化(Simplify)確認(rèn)進(jìn)行了那些簡化Cntrl-UCntrl-UFLO/MCAD 簡化(Simplify) Cntrl-U (Ed

52、it/Undo)的操作AC一般而言，Dissect Body前三項(xiàng)設(shè)為默認(rèn)弓弦比(Arc/Chord Radio)設(shè)置理論上最好的A/C比為1.0默認(rèn)為 1.1 ，如認(rèn)為是過于粗糙，則可設(shè)為 1.05, 1.025 或1.01當(dāng)模型表面為曲面時(shí)需要設(shè)置Conserve volume(體積控制)當(dāng)MCAD模型為Prism 基本體取代時(shí)，保證體積一致；會導(dǎo)致表面突刺Sloping Blocks(斜板)當(dāng)Sloping Blocks厚度小于一定值，則可創(chuàng)建Thin Sloping BlocksFLO/MCAD 分解(Decompose&Dissect)FLO/MCAD 分解(Decompose&Di

53、ssect)操作對象: MCAD BODYSlice&SplitFLO/MCAD 分解(Decompose&Dissect)DecomposeTools/Decompose分解成功后可用線框形式顯示已分解的模型Option/Picture/Display Primitives as WireframeFLO/MCAD VoxelizationFlotherm10.1全套視頻教程加Q:76615399Voxelization：將模型使用六面體進(jìn)行階梯近擬FLO/MCAD VoxelizationVoxelize的網(wǎng)格 定義類似于求解網(wǎng)格最大”網(wǎng)格尺寸”或最小網(wǎng)格數(shù)目最小的”網(wǎng)格”尺寸應(yīng)定義大于一

54、些關(guān)鍵尺寸殼尺寸孔直徑voxelization 工作步驟：Flotherm10.1全套視頻教程加Q:76615399FLO/MCAD Voxelization 1)首先跟據(jù)選擇的Body或Part的輪廓線或者角點(diǎn)創(chuàng)建基礎(chǔ)的Voxel網(wǎng)格； 2)然后跟據(jù)用戶定義去創(chuàng)立更詳細(xì)的Voxel網(wǎng)格； 3)如果在Voxel網(wǎng)格中有固體的存在，則將該網(wǎng)格轉(zhuǎn)為一個六面體； 4)如果有兩個多面體共享一個面，則合并這兩個多面體建議定義求解網(wǎng)格的網(wǎng)格約束時(shí)盡可能與Voxel的網(wǎng)格條件一致使用局部化網(wǎng)格對不同物性的Body分別進(jìn)行Voxelization，統(tǒng)一進(jìn)行材料物性的賦于FLO/MCAD Voxelizatio

55、nvoxelization 精度對求解結(jié)果的影響Flotherm10.1全套視頻教程加Q:76615399FLO/MCAD VoxelizationFLO/MCAD 布爾運(yùn)算(Boolean Operation)操作對象：MCAD BodySubtract BodiesUnite BodiesIntersect BodiesFLO/MCAD TransferTransferPart name - Assembly name導(dǎo)入后會保留原FLO/MCAD的組織形式 Body name- FLOTHERM PRIMITIVECommand Center優(yōu)化俞丹海Flomerics中國代表處 40m

56、in啟動Flotherm10.1全套視頻教程加Q:76615399導(dǎo)入基礎(chǔ)模型點(diǎn)擊 Command Center 圖標(biāo).輸入自變量圖形輸入輸出應(yīng)變量方案列表求解監(jiān)控Command Center步驟輸入自變量雙擊你所要更改的變量參數(shù) Use as Input Variable in Scenario 選項(xiàng)被激活用以下方式定義參量變化范圍Ad HocLinearDesign ParameterLinear FunctionScenario/Reset可以清除所有參量變化的設(shè)置Ad Hoc允許基于原始模型手動設(shè)置變量使用”Append” 按鈕增加不同的變量.輸入自變量線性變化允許輸入一個帶有特定增量

57、的變量輸入變量的步長和步數(shù)輸入自變量輸入自變量設(shè)計(jì)參數(shù)設(shè)定輸入變量的變化范圍(最大,最小值)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和自動連續(xù)優(yōu)化所必須參數(shù)設(shè)定輸入自變量線性函數(shù)允許在設(shè)計(jì)參數(shù)中建立線性關(guān)系(y = ax + b).可以用于實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和自動循序優(yōu)化圖形輸入左側(cè)列表中展示所有不同參數(shù)設(shè)置的狀況初始時(shí)僅僅可以看到原始模型 原始模型的數(shù)字代碼是 0.當(dāng)產(chǎn)生新的參數(shù)設(shè)置狀況時(shí),可以通過點(diǎn)擊列表中的代號激活所顯示的Drawing Board 是簡化版本所有快捷鍵和大多數(shù)DB 功能都可以使用不能創(chuàng)建新的幾何實(shí)體.圖形輸入檢查任何一個參數(shù)設(shè)置狀態(tài).切記,使用g 鍵檢查所以變化狀態(tài)的網(wǎng)格.輸入應(yīng)變量在所列方案中,設(shè)置定義你所需

58、要優(yōu)化的目標(biāo).這樣做是為了節(jié)省存儲空間,盡管所有參數(shù)設(shè)置方案結(jié)果都可以存儲. 方案列表藍(lán)色條框是輸入變量概述每個方案(柱狀表)的輸入變量都被羅列出并且可以修改白色部分是求解設(shè)置和當(dāng)前狀態(tài)描述桃紅色部分是輸出變量概述.其中的變量值隨求解過程及時(shí)更新.方案列表在白色部分右擊可以對參數(shù)設(shè)置進(jìn)行修改Store results:(存儲結(jié)果)None(不保存)Full(全部保存)History Only(保存殘差和監(jiān)控點(diǎn)數(shù)據(jù))Initialize From(初始化基點(diǎn)):All from Base Project(從基礎(chǔ)模型)All from No Project(方案默認(rèn)設(shè)置)All from Prev

59、ious Project(從指定方案)方案列表對于一個典型仿真,我們一般都是采用最節(jié)省存儲空間的方式,并且采用基礎(chǔ)模型作為起始,點(diǎn)擊GO就可以!方案列表點(diǎn)擊”Go”,軟件依次對每個方案進(jìn)行求解 Solved(求解完成)Solving(正在求解)Queuing(排隊(duì)中)求解監(jiān)控可以顯示每個方案的監(jiān)控圖形(收斂曲線,監(jiān)控點(diǎn)).在求解過程中,可以進(jìn)行訪問.收斂也是很重要的因素!結(jié)果保存Flotherm10.1全套視頻教程加Q:76615399如果所有參數(shù)設(shè)置都必須保留,那么可以將整個方案獨(dú)立保存起來.可以在PM中導(dǎo)入存儲的文件必須在Flomotion中觀察后處理結(jié)果.在柱狀列表中右鍵點(diǎn)擊方案,并選擇保存即可.結(jié)果 圖表可以創(chuàng)建圖表來顯示輸出變量值方案求解過程完成,及時(shí)更新數(shù)據(jù)可以通過圖表對話框的參數(shù)變化, 來學(xué)習(xí)和分析不同方案之間的差別,從而理會其中的規(guī)律.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)法一種在具有多個變量參數(shù)中確定最佳方案的途徑.其解可以作為循序優(yōu)化的基礎(chǔ)參數(shù).The Design of Experiments (DOE) and Optimization software included i