凝固过程数值模拟隐式算法时间步长优化模型研究

摘要

在铸造过程计算机模拟中,温度场计算采用显式方法由于稳定性的要求,时间步长受限,计算效率低.采用分数步长法-隐式计算,由于其求解方法绝对稳定,因而对时间步长无限制.为了在保证计算精确度的情况下尽可能地提高计算效率,需要动态调节计算温度场的时间步长.本文中以凝固过程温度场的计算时间步长研究为题,提出了单元跨越固液相线时间的概念,建立了自动优化计算时间步长的模型.对实际的不同大小,不同形状复杂程度的铸件进行模拟计算,对均匀时间步长和自动调节时间步长的计算结果进行比较,验证了自动调节时间步长的合理性.