反复耦合方法
反復カップリング法
理论与物理
概述
老师！今天要讲迭代耦合方法对吧？那是什么方法呢？
这是一种在固体与流体求解器之间交替交换温度与热通量的弱耦合方法。易于组合使用现有的求解器。
控制方程
$$ T_s^{n+1} = f(q_f^n) $$
$$ q_f^{n+1} = g(T_s^{n+1}) $$
我明白前辈说的“迭代耦合法一定要认真对待”是什么意思了。
离散化方法
这些方程在计算机上具体是怎么求解的呢？
要使用有限元法（FEM）进行空间离散化。组装单元刚度矩阵，构建整体刚度方程。
矩阵求解算法
矩阵求解算法具体是指什么呢？
通过直接法（LU分解、Cholesky分解）或迭代法（CG法、GMRES法）来求解联立方程。对于大规模问题，带预处理的迭代法非常有效。
| 求解器 | 分类 | 内存使用量 | 适用规模 |
|---|---|---|---|
| LU分解 | 直接法 | O(n²) | 小～中规模 |
| Cholesky分解 | 直接法（对称正定） | O(n²) | 小～中规模 |
| PCG法 | 迭代法 | O(n) | 大规模 |
| GMRES法 | 迭代法 | O(n·m) | 大规模·非对称 |
| AMG预处理 | 预处理 | O(n) | 超大规模 |
也就是说在有限元法这部分偷懒的话，后面会吃苦头对吧。我铭记在心！
商用工具中的实现
那么，要进行迭代耦合法可以使用哪些软件呢？
| 工具名称 | 开发商/现状 | 主要文件格式 |
|---|---|---|
| Ansys Fluent | Ansys Inc. | .cas, .dat, .msh, .jou |
| Simcenter STAR-CCM+ | Siemens Digital Industries Software | .sim, .java, .csv |
| COMSOL Multiphysics | COMSOL AB | .mph |
| Ansys Mechanical (原ANSYS Structural) | Ansys Inc. | .cdb, .rst, .db, .ans, .mac |
| Abaqus FEA (SIMULIA) | Dassault Systèmes SIMULIA | .inp, .odb, .cae, .sta, .msg |
供应商谱系与产品整合历程
各个软件的诞生背后，是不是都挺有戏剧性的？
Ansys Fluent
接下来是关于Ansys Fluent的内容对吧？具体讲什么呢？
Simcenter STAR-CCM+
接下来是关于Simcenter STAR的内容对吧？具体讲什么呢？
听到这里，我终于深刻理解为什么开发如此重要了！
COMSOL Multiphysics
请介绍一下“COMSOL Multiphysics”！
1986年成立于瑞典。最初作为与MATLAB联动的FEMLAB开始，后更名为COMSOL。在多物理场方面优势显著。
当前所属：COMSOL AB
哇～，关于开发的故事，真是太有趣了！请再多讲一些。
文件格式与互操作性
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