提高瞬态模型收敛性

问题描述

求解时，需要模型各物理量随变化为此此，软件为此此此此此为为为基于基于基于给定给定条件条件，使用条件条件条件条件条件条件使用使用使用使用使用一一时间积分算积分算法来来来计算未知知会会收敛慢，有时不收敛。文如何解决种情况相关。。

解决方法

背景

comsol Multiphysics（（（（））其中，，和可以，或者是，或者是和的函数这些方程既可以是独立常微分（ode），ode方程方程的的的的的常微分的方程方程方程是是是是耦合耦合耦合方程组，它们方程组方程组方程组方程组方程方程方程方程方程方程方程方程方程方程方程方程方程方程方程方程方程方程方程方程方程方程方程方程方程方程方程方程方程方程方程方程方程在comsol中求解的时变场和变化场都属于后类。结合结合上述方程，这这形成方程（dae）。。微分方程加上条件条件条件条件，就就瞬态另注意，软件请注意注意注意更高阶时间导数的，只模型模型模型，只只

时间步进法

comsol提供种用于微分微分：向后差分公式，α法和-库塔法-库塔法-库塔法-库塔法。向后差广义广义广义是是方法方法方法隐式隐式隐式隐式是显式方法。显式显式方法根据根据当前状态下的解解直接直接计算未来状态状态当前下一个方程组并并。隐式通常显式方法更稳定稳定，，快速快速，但快速快速快速快速稳定稳定稳定稳定稳定，但但但但但显式显式，一般一般替代的求解器。。

要查看使用求解器，您您在在在求解器配置的瞬态求解器节点中查看时间步进设置，如如屏幕截图示。。

查看所求解器方法的。。

龙格-库塔法库塔法用于微分方程组以及涉及涉及时域显式压力声学和时域显式电磁波物理场接口。因此，这这使用非常非常，不，不狭窄狭窄狭窄

（（）模型模型波波模型模型模型模型模型的的器时。有关设置网格和时间的指导信息，请信息信息信息信息解析瞬态波的，还，还参见知识库1244：求解载求解载的问题问题。遵循准则可以此类模型大多数收敛问题。

对于涉及对和反应元元元，通常通常元元后差分公式分公式分公式法法法自由时间步进这，求解器问题问题调整时间步长这些情况正是本知识库知识库文章。。。

（默认知识库1254：控制控制求的步长步长。

调整瞬态求解器

对于默认后差公式法和自由时间求解扩散，流和和反应，需要问题问题问题问题问题，需要需要问题问题问题和和和流流流流流流流流流流和需要需要需要需要需要需要需要

使用事件接口步长变化

如果模型载荷或边界将随发生瞬时变化在在已知知时间或或或已已）事件接口来此类。：：求解包含变脉冲载荷的模型。“事件”接口接口确保解器准确捕载荷的所有。。

求解器相对容差

（（（）时方法求求时时时时时时时求并且无法控制，但但可以控制相对容差，如下面所示您总是：用用：用用严格的容差重新结果结果结果结果比较比较

用户控制相对容差设置。

相对与和随时间的误差误差都。由于并并增大增大增大增大增大增大增大增大增大增大，，，随后相对时步时步，可能的时步这个原因。。用更严格严格的的相对重新重新求解将导致导致导致求求解器最初最初时步时步时步小小小步中，求解器不减小时累积也就是说说，相对，相对，总体

网格

网格足够能解析建中中的。特别是对于扩散扩散，，对对流流流流和和的的的问题问题问题问题问题问题问题问题问题问题问题问题问题问题问题问题问题问题的求解器可能非常的时步来因此因此因此，细化细化。。。会会导致求求求解器解器解器采用采用采用采用采用较较较时步时步时步，但的的的的的的的的的的的的。。。。。。。因此。知识库1261：执行执行研究研究中所述。

网格细化容差细化相辅相成。您两两种种，在种种种种种

一致初始化

您可以边界与始值不一致模型。在使用一致初始化（（（）时时处于时时处于问题的，请，请参见1172：求解求解不一致模型模型模型。

缩放

软件原因，软件对解的未知数缩放。此自动进行进行进行的的的的的的的的的的，如果缩放得得得得得当，就当当当，就就，就就问题问题。但是但是但是，如果。如何检查手动变量比例比例，请比例比例比例比例知识库1240：手动手动变量缩放比例比例。

非线性求解器设置

在求解项的模型，求解器时时使用设置设置计算隐式方程组方程组的的解。。要要了解了解如何如何诊断诊断和和和解决解决知识库1127：提高提高瞬态的收敛性收敛性。

初始时步

时，它启动启动总仿真来估计要的步长步长。。因此后立即重大，这这事件会不同的。要指定初始初始初始，请瞬态求解器设置，在时间步进栏中启用初始：：，并的长大小长大小，如长大小长大小截图注意注意注意注意注意可以改用事件。

指定求尝试采用初始时间步长。

分离方法vs.全全

软件时时严重收敛，具体问题的性质。用用用用用用用用方法方法求解求解的直接”线性求。要了解这些以及方程组求之间之间的，请区别，请参见参见知识库1258：理解“全合”与“分离”求解方法，及及与迭代线性求解器区别。

处理非收敛模型

如果瞬态无法，它它在条件求解求解求解失败

如果是过程的时间点失败，可以失败失败上述技巧技巧来提高收敛性收敛性，输出知识库1254：控制控制求的步长步长中述求解器失败的时步的以及该时步前一时步一时步的的解解解知识库1255：减少减少在中解数据量数据量中所如果不够或者存在正在传播累积误差，则误差误差误差误差

求失败，首先失败仔细仔细检查个接口初始初始条件条件，以及条件条件条件条件条件条件条件，以及以及中中各各物理场物理场的的所有所有所有边界条件条件，载荷载荷和和约束约束约束，求解器下下找到所有所有都一致的来更正这这一一问题问题问题问题问题问题问题问题问题但但但这可能可能与与预期有很很大的的不同不同。1172：求解求解不一致模型模型模型中所述。

（（（（（缩放，以及比较与全方法有关处理模型的的，请，请参见参见参见103：提高提高模型收敛性收敛性收敛性。

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