关于comsol常见问题解答

停止条件

顾名思义,停止条件是在瞬态求解过程中,当满足某个设定的条件时,停止求解。我们可以在此

基础上做进一步的修正或操作,然后继续进行求解。在 V3.5a 以前,由于没有自动重新剖分网格功能,

停止条件经常被用来手动实现这个功能。

停止条件的另一种用途,可以用来决定瞬态求解的停止时间。例如,当我们知道某个物理现象经

过长时间演化后会达到稳定状态,然而在计算之前,我们没法确定这个时长。解决办法就是设定一个

足够长时间的瞬态求解,然后设定一个停止条件,使得系统达到稳态状态后停止求解。

停止条件的使用方法如下,1、右键点击求解器配置>瞬态求解器,在出现的菜单中选择停止条件

2、在停止表达式中输入一个表达式,这应该是一个标量结果的表达式,当求解过程中的解使得

这个表达式小于零时,就达到了停止条件,停止求解。例如,

mod1.ale.relVolMin-0.01

按照上面这个表达式,当模型 1 里面的移动网格的最小单元体积小于 0.01 时,就停止求解。我们

就可以在这个解的基础上重新剖分网格后继续进行求解。

有时候,可能需要对多个条件的组合满足停止条件,我们可以利用 if 算子来实现这样的定义。例

如,if(A>0 && B<1E-10, -1, 1),这个表达式说明只有当同时满足 A>0 和 B<1E-10,才达到停止条件,if

算子返回-1,停止求解;否则返回 1,保持求解状态。边求解边绘图

缺省情况下,COMSOL Multiphysics 在求解设定中是生成收敛图和缺省图,其中前者显示的是求解

过程中的迭代收敛曲线,后者是在计算完成后缺省显示的后处理结果图。有时候,我们在进行瞬态分

析时,为了避免在经历长时间的求解后得到并不满足要求的结果,需要实时监控一些步长的结果,以

便决定是否有必要提前结束求解,修正模型。

注意:使用此功能会增加求解时间,缺省情况下是不使用。

我们可以使用边求解边绘图来实现这个需求。点击步骤:瞬态,展开设定区中的求解过程中的结

,勾选绘图复选框,在绘图组下拉列表中选择需要显示的后处理结果图,或者 Default(缺省图),

更新于下拉列表中保持求解器输出,或者改为求解器采用的步长,前者表示在用户设定的步长显示

结果,后者表示每个求解器的步长都输出结果。如下图所示

关于comsol常见问题解答的图1

绘制探针图

探针是用来实时监控瞬态、频域、或者参数化求解时某个标量结果随时间、频率或参数的变化而

演化的过程。通常情况下,探针可作为监控和分析工具,让我们了解计算过程是否符合我们的预期,

是否在按照我们的设想进行。

探针的设定方法如下,

1、右键点击 Model 1>定义,在菜单中选择探针>域探针、或边界探针、域点探针或全局变量探

针等,如下图。

2、以域探针为例,在探针设定类型中选择平均、最大、最小积分,然后在源选择中选定所

需研究的求解域,在表达式中输入或从预置变量中选择。

3、在步骤:瞬态的设定区,可以在探针中选择所有,或,或手动在列表中增加或删除上面设

定的探针,并选择更新于下拉列表为求解器采用的步长(缺省)或求解器输出。参考上一节

关于comsol常见问题解答的图2

有时候,探针也可以提供特定情况下的结果。例如,有时候我们需要求解波动变化的瞬态模型,

其周期远远小于所需求解的时间,如果我们将所有的结果保存下来后进行后处理,有可能会得到一个

相当庞大的模型文件。这时候,我们就可以用探针来边求解边绘制出每个求解器步长的结果,最终只

保存某些特定步长的结果,如下图所示。注意:缺省情况下,COMSOL Multiphysics 只在缓存中保留 10000 个数据点,如果探

针的数据点有可能会超出这个限制,需要打开菜单选项>设定,点击结果标签,修改

缓存大小

关于comsol常见问题解答的图3

此外,探针图事实上是创建了一个全局的探针变量,这个变量可以用于模型中的其他变量或表达

式,例如方程、边界条件、或停止条件等。例如域探针,通常的命名是 dom1, dom2,…等依次向后命

名,当 dom1 是我们定义的是某个求解域上的平均类型的域探针时,可以把 dom1 当作是求解域上指

定表达式的平均值来用到需要调用它的位置

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