生死单元技术
abaqus生死单元的原理
abaqus生死单元的原理Abaqus是一种强大的有限元分析软件，广泛应用于工程领域。
生死单元是Abaqus中的一种特殊的单元类型，用于模拟物体在特定条件下的破坏和失效行为。
本文将探讨Abaqus生死单元的原理及其在工程实践中的应用。
1. 生死单元概述生死单元是Abaqus中的一种非线性单元，它允许使用者模拟材料的破坏和失效过程。
与其他单元相比，生死单元具有自适应特性，在特定条件下能够发生破坏，并且在破坏后能够自动失去刚度。
生死单元广泛应用于损伤力学、断裂力学和疲劳分析等领域。
2. 生死单元模型生死单元的模型是建立在断裂力学基础上的。
它采用了两个阶段的模拟，即破坏前和破坏后的行为。
破坏前的行为由弹性或塑性模型描述，而破坏后则使用了破损衰减模型。
3. 断裂准则生死单元使用了不同的断裂准则来判断材料是否破坏。
常见的准则包括最大主应力准则、断裂能量准则和最大剪应力准则等。
根据应用需求，使用者可以选择适合的准则。
4. 生死单元的应用场景生死单元主要应用于复杂结构和材料的断裂和失效分析。
它能够模拟材料在高应力、大变形下的破坏行为，并能够预测结构在实际工况下的寿命和可靠性。
5. 生死单元的使用步骤使用生死单元进行分析的步骤如下：（1）定义材料属性和材料模型；（2）建立模型并创建生死单元；（3）设置边界条件和加载条件；（4）运行分析并获取结果。
6. 生死单元的优缺点生死单元的优点是能够准确地模拟材料的破坏行为，并能够提供高精度的结果。
然而，使用生死单元进行分析需要较高的计算能力和较长的计算时间，且需要合理选择和定义断裂准则。
7. 工程实例下面以一个工程实例来说明生死单元的应用。
假设有一个受力的钢梁，在加载过程中会发生局部破坏。
通过使用生死单元，可以模拟钢梁在受力过程中的破坏状态，并预测其承载能力和寿命。
总结：通过本文的介绍，我们了解了Abaqus生死单元的原理及其在工程实践中的应用。
生死单元是一种特殊的非线性单元，能够模拟材料的破坏和失效行为。
workbench生死单元实例
workbench生死单元实例在软件开发过程中，workbench是一个非常重要的工具。
它可以帮助开发人员更高效地操作数据库，如创建、修改、删除数据库以及表。
但在使用过程中，很容易遇到生死单元实例的问题，这就让很多开发者感到非常困惑和苦恼。
在本文中，我们将围绕“workbench生死单元实例”这个问题，分步骤地讨论如何解决它。
第一步：理解生死单元实例的概念首先，我们需要了解生死单元实例是什么。
在workbench中，生死单元实例是指一个连接到数据库的窗口或会话。
一旦生死单元实例被打开，它就会一直存在于内存中，直到你主动关闭它或者退出workbench。
当你使用workbench连接到数据库时，会自动打开一个生死单元实例窗口，你可以在这个窗口中执行SQL语句和其他操作。
如果你同时打开多个生死单元实例，就可以在它们之间切换，以快速地切换到不同的数据库或服务器。
第二步：发现生死单元实例的问题当你打开workbench并连接到数据库时，有时会遇到生死单元实例的问题。
例如，你可能会发现你不能执行SQL语句，或者你无法连接到数据库。
这些问题通常与生死单元实例有关。
如果生死单元实例出现了问题，它可能会导致workbench不能正常工作。
第三步：解决生死单元实例的问题要解决生死单元实例的问题，有几种方法可以尝试。
以下是其中一些方法：1. 关闭所有生死单元实例：如果你无法正常连接到数据库，那么你可以尝试关闭所有的生死单元实例，然后重新打开一个新的生死单元实例窗口。
2. 强制关闭生死单元实例：如果你无法关闭某个生死单元实例窗口，那么你可以尝试使用任务管理器强制关闭这个窗口。
3. 增加内存：如果你经常遇到生死单元实例的问题，那么你可能需要增加计算机的内存。
这将帮助你处理更多的生死单元实例，从而提高你的工作效率。
4. 更新workbench版本：如果你发现你的workbench版本比较旧，那么你可以尝试更新到最新版本，因为新版本的workbench通常会修复一些问题。
abaqus生死单元的原理
abaqus生死单元的原理
Abaqus生死单元是一种用于模拟材料失效的元素类型，也称
为断裂单元或控制单元。
其原理基于破裂力学和断裂力学的理论。
生死单元的基本原理是通过在材料中引入一个 or 隆起区，用
于模拟裂纹的形成和扩展。
该孔隙区域可以在计算过程中自动增长，模拟裂纹的扩展过程。
在材料失效前，生死单元的性质类似于标准的连续单元，具有一定的强度和刚度。
然而，一旦裂纹扩展到达生死单元内部或经过生死单元，该单元的性质会发生变化。
生死单元会被自动标记为“死亡”，其贡献被移除，不再对模拟产生影响。
为了实现生死单元的模拟，在ABAQUS中需要定义一些参数，例如孔隙区初始尺寸、生死单元的强度、裂纹扩展准则等。
这些参数可以通过试验数据、理论计算或经验来确定。
生死单元的使用可以提供更准确的失效模拟结果，特别是对于含有复杂裂纹形态和多余材料损伤的结构。
但是，生死单元的使用也需要一些经验和专业知识，以确保正确地定义参数和获得可靠的结果。
生死单元技术
最近在做焊接模拟分析，做了一点东西和大家一起分享一下，还有很多问题是需要和大家一起讨论的！欢迎高手指正，谢谢～题目：在两个物体之间焊接一圈焊缝，分析冷却后的结构变形和应力！模型见apdl（为了计算速度我简化了）solution1：热结构耦合分析可以采用直接方法，即选用耦合单元solid5，它同时包括了温度和位移自由度，同时附加了电磁特性，这里我们不关注。
我们采用瞬态分析的方法，一开始把焊接单元全部杀死，这里的杀死意味着单元的刚度等属性被赋予一个小量（默认的是1e-6）。
然后随着焊接过程依次激活单元，加载温度，认为焊料温度为1500度，也是其材料的参考温度。
焊完一圈后冷却降温！但遗憾的是这样的分析是基于线弹性理论的，solid5单元中无法进行塑性分析。
以下是直接法的apdl程序：/title,Weld Analysis by "Element Birth and Death"/FILNAME,welding_direct,1/prep7et,1,5! 1号材料是钢! 2号材料是焊料MG-51T！假设他们的刚度随温度是变化的。
MPTEMP,1,0MPTEMP,2,500MPTEMP,3,1000MPTEMP,4,1500MPDATA,EX,1,,2E+005 MPDATA,EX,1,,1.5e5 MPDATA,EX,1,,7e4 MPDATA,EX,1,,1e4 MPDATA,PRXY,1,,0.3 MPDATA,PRXY,1,,0.3 MPDATA,PRXY,1,,0.3 MPDATA,PRXY,1,,0.3 MPDATA,EX,2,,2E+005 MPDATA,EX,2,,1.5e5 MPDATA,EX,2,,7e4 MPDATA,EX,2,,1e4 MPDATA,PRXY,2,,0.3 MPDATA,PRXY,2,,0.3 MPDATA,PRXY,2,,0.3 MPDATA,PRXY,2,,0.3!材料密度(假设为常值) mp,dens,1,8e-3mp,dens,2,8e-3!热膨胀系数(假设为常值) mp,alpx,1,1.2e-5mp,alpx,2,1.2e-5!热传导系数(假设为常值)mp,kxx,1,0.03mp,kxx,2,0.03!比热(假设为常值)mp,c,1,0.6mp,c,2,0.6!由于该5号单元还有磁自由度,此处假设一磁特性,但并不影响我们所关心的结果mp,murx,1,1e-10mp,murx,2,1e-10mp,rsvx,1,1e-10mp,rsvx,2,1e-10!假设焊料焊上去后的初始温度是1500℃mp,reft,1,25mp,reft,2,1500!下面建立几何模型csys,0k,1,7,0,0k,2,7,0,4k,3,56,0,4k,4,56,0,11k,5,60,0,11k,6,60,0,8 k,7,60,0,0 k,8,63,0,8 k,9,63,0,11 k,12,62,0,8 k,13,62,0,-12 k,14,60,0,-12 k,10,0,0,0 k,11,0,0,1 a,1,2,3,4,5,6,7 a,5,6,8,9a,7,6,12,13,14 ET,2,SHELL63 !划分单元esize,2 type,2 mat,1 amesh,1,3,2 mat,2 amesh,2 TYPE,1EXTOPT,ESIZE,25,0,EXTOPT,ACLEAR,1EXTOPT,ATTR,1,1,1vrotat,all,,,,,,10,11,,2cswpla,11,1aclear,alletdel,2asel,s,,,18,33,15da,all,ux,0da,all,uy,0da,all,uz,0/soluantype,4 !瞬态分析trnopt,fullOUTRES,ALL,1!!假设模型表面施加对流，冷却时也是！allselsfa,all,1,conv,1.1e-5,25!由于第2，5体是焊料所在区域，因此，首先将该区域的单元"死"掉vsel,s,,,2,5,3eslv*get,wnum,elem,,count*dim,eorder,,wnum*dim,ne,,wnum*dim,ney,,wnum*get,emax,elem,,num,max*get,emin,elem,,num,minmine=0!下面的DO循环用于将焊料区的单元按柱坐标csys11y方向排序，以便后面!模拟焊料逐步"生长"的过程ii=0*do,i,emin,emax*if,esel(i),eq,1,thenii=ii+1ne(ii)=i*endif*enddo*do,i,1,wnum*get,ney(i),elem,ne(i),cent,y*enddo*do,i1,1,wnumminy=1000*do,i,1,wnum*if,ney(i),lt,miny,thenminy=ney(i)mine=ne(i)j=i*else*if,ney(i),eq,miny,thenminy=ney(i)mine=ne(i)j=i*endif*endif*enddoeorder(i1)=mineney(j)=1001*enddomax_tem=1500 !按照前面假设，焊料的初始温度为1500℃dt=1!焊接8个单元所需的时间t=0 !起始时间ekill,all !将焊接单元先杀死esel,s,liveic,all,temp,25timint,0,structtimint,1,thermtimint,0,magtintp,0.005,,,1,0.5,0.2allselsave,welding_direct,dbnsubst,1*do,i,1,wnum,8ddele,all,temp！删除上一步的温度载荷！一次激活8个单元，作为焊料出生。
移动热源法+生死单元法
移动热源法+生死单元法摘要：一、移动热源法的简介1.移动热源法的定义2.移动热源法的基本原理二、生死单元法的简介1.生死单元法的定义2.生死单元法的基本原理三、移动热源法与生死单元法的结合1.结合方法2.结合原理3.结合优势四、应用案例1.案例一2.案例二3.案例三五、总结1.移动热源法与生死单元法结合的意义2.未来发展方向正文：移动热源法是一种利用热源移动产生热传导的方法，通过改变热源的位置和速度，实现对物体内部温度的调控。
生死单元法是一种基于计算机模拟的方法，通过模拟生物体的生死过程，分析生物体的存活状态。
本文将对这两种方法进行简要介绍，并探讨它们的结合方法、原理和优势，以及应用案例。
一、移动热源法的简介移动热源法，顾名思义，是一种利用热源移动产生热传导的方法。
在这个过程中，热源可以是任何可以产生热的物体，如电热丝、红外线灯等。
通过改变热源的位置和速度，可以实现对物体内部温度的调控。
这种方法的优点在于操作简便、效果显著，可以广泛应用于材料科学、生物医学等领域。
二、生死单元法的简介生死单元法是一种基于计算机模拟的方法，通过模拟生物体的生死过程，分析生物体的存活状态。
生死单元法的核心思想是将生物体划分为若干个单元，每个单元的状态只有生和死两种，根据一定的规则进行演化。
通过模拟生物体单元的生死过程，可以预测生物体的整体行为。
这种方法具有高效、低成本的优点，可以应用于生态系统、生物进化等领域。
三、移动热源法与生死单元法的结合移动热源法与生死单元法的结合，可以充分发挥两者的优势，实现更高效、更准确的分析和预测。
结合方法主要是将移动热源法应用于生死单元法的计算过程中，通过改变热源的状态来模拟生物体的生死过程。
结合原理主要是利用热传导的规律，将生物体的生死过程转化为热传导问题进行求解。
结合优势在于可以降低计算复杂度，提高计算效率，同时保持较高的准确性。
四、应用案例本文将介绍三个应用案例，分别是移动热源法与生死单元法在材料科学、生物医学和生态系统领域的应用。
移动热源法+生死单元法
移动热源法+生死单元法摘要：一、引言二、移动热源法1.定义与原理2.应用领域与实例三、生死单元法1.定义与原理2.应用领域与实例四、两种方法的优缺点比较五、结论正文：一、引言在科学研究和工程技术中，热传导问题是一个重要的研究领域。
为了更好地理解和解决这类问题，人们提出了许多不同的数值计算方法。
本文将介绍两种常用的数值计算方法：移动热源法和生死单元法。
二、移动热源法1.定义与原理移动热源法是一种基于有限元方法的热传导问题数值解法。
其基本思想是将热源进行移动，从而在计算过程中逐步逼近真实的热传导过程。
这种方法的主要优点是计算速度快，适用于各种复杂的几何形状和物理条件。
2.应用领域与实例移动热源法广泛应用于航空航天、建筑工程、机械制造等领域。
例如，在航空航天领域，该方法可以用于分析飞机发动机的热传导性能，以确保其在各种飞行条件下都能正常工作。
三、生死单元法1.定义与原理生死单元法是一种基于有限体积法的热传导问题数值解法。
其基本思想是将计算域内的每个单元分为生死两个部分，根据温度分布的特点进行适当的切换，从而实现对热传导过程的数值模拟。
这种方法的主要优点是对于复杂的热传导问题，具有较好的数值稳定性和收敛性。
2.应用领域与实例生死单元法广泛应用于能源工程、化工、材料科学等领域。
例如，在能源工程领域，该方法可以用于分析核电站反应堆的热传导性能，以确保其在各种运行条件下都能保持安全。
四、两种方法的优缺点比较移动热源法和生死单元法各有优缺点。
移动热源法计算速度快，适用于各种复杂的几何形状和物理条件，但数值稳定性和收敛性相对较差；生死单元法对复杂的热传导问题具有较好的数值稳定性和收敛性，但计算速度相对较慢。
因此，在实际应用中，需要根据具体问题和需求选择合适的方法。
五、结论移动热源法和生死单元法都是热传导问题数值解的重要方法。
单元生死
1．建立模型
在PREP7中创建所有单元，包括那些在开始“死掉”，在以后的荷载少中被激活的单元。不能在求解过程中创建新的单元。
2．加载和求解
(1)指定分析类型。
(3)定义后续荷载步。
在后续荷载步中，用户可以杀死或激活单元。
杀此单元：
杀死所有要在后续荷载步“生”(激活)的单元：
' 命令：EKILL，ELEM
' GUI： Main Menu->preprocessor->Loads->Other->Kill Elements
DDELE， !删除重新激活的结点自由度上的约束
SAVE
SOLVE
注意：单元包含生死行为时，求解多个荷栽步不能使用荷载步文件法。荷载步文件不能记录单元的生死状态。
3．查看结果
对包含单元生死的分析进行后处理时，方法基本按标准的后处理方法。需要指出的是，“死”的单元仍保持在模型中，在图形显示和列表输出时仍包括“死”的单元。在使用PLNSOL命令(GUI：Utility Menu->Plot->Results->Contour Plot->Nodal Solution)显示结点平均结果时，
单元生死技术是ansys一项比较有特色的技术，有台湾学生用单元生死模拟过封装浇注成型的问题，残余应力的计算仍有待进一步解决。
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单元的生与死是指分析过程中模型中的某些单元可以变得存在或消失。利用单元生死选项可以使单元生或死，来模拟实际工程问题，如采矿、开挖隧道、桥梁施千等，在分析过程中，单元的生死状态可以直接指定，也可以根据ANSYS的计算结果决定，如温度、应力或应变等。可以使用ETABLE和ESEL命令来定义所选单元的这些结果数据，改变单元的生死状忐。这样可以模拟实际工程中的熔化、凝固和断裂等问题。
生死单元——精选推荐
基本原理：首先将结构分成两个独立部分，一是需要在前期需要钝化而随后需要激活的部分，另一部分就是不需要做任何处理的剩余部分。
在此将其分别命名为“需要钝化”的部分和“不需要钝化”的部分。
由于ABA在激活单元时是在该单元的原始位置予以激活，而实际结构分析中往往要求在变形后的位置上以无初始应变的方式激活。
故需要先确定变形后的相应位置，并予以激活。
为此特设置一种具有“追踪功能”的单元。
此单元实际上是“需要钝化”单元的备份单元（通过elcopy命令实现），具体要求如下：1.该单元跟“需要钝化”单元形状完全一致，共享节点，但具有不同的单元号；2.该单元的刚度很小，它的存在不影响原有结构的计算结果；3.该单元的自重无限小，不至于由于自重导致该单元产生过大应力和变形；可见，该“追踪功能”的单元具有“完全弹性”性质。
因此，当添加此单元后，实际结构实际上由三部分组成，一是“需要钝化”的单元，二是“不需要钝化”的单元，三是赋予了完全弹性材料特性的“追踪单元”。
现在，如果将原来“需要钝化”的单元钝化掉(*model change, remove)，则结构中剩下的就是“不需要钝化”的单元和“追踪单元”两部分。
由于“追踪单元”的刚度很小，所以，理论上是不影响原有结构的受力的。
但由于追踪单元仍在结构上，其变形位置是可以随“不需要钝化”单元的变形而获得的。
当此时激活先前已经钝化的单元时，由于该单元与“追踪单元”共享节点，先前已经钝化的单元就自然而然的获得变形后的位置了。
这就是“追踪”功能的基本原理。
如果“追踪单元”不采用完全弹性材料，则结构的刚度就会因此增大很多，这是第一个需要注意的地方。
如果“追踪单元”的自重参数较大，则会因其弹性模量较小而产生很大的变形，这是第二个需要注意的地方。
如果钝化单元后结构体系的约束设置不合理，则会出现结构不稳定的现象，这是第三个需要注意的地方。
由于“追踪单元”的“完全弹性”和小自重特性，理论上讲，对结构的任何一部分的计算都不会有很明显的影响。
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最近在做焊接模拟分析，做了一点东西和大家一起分享一下，还有很多问题是需要和大家一起讨论的！欢迎高手指正，谢谢～
题目：在两个物体之间焊接一圈焊缝，分析冷却后的结构变形和应力！模型见apdl（为了计算速度我简化了）
solution1：热结构耦合分析可以采用直接方法，即选用耦合单元solid5，它同时包括了温度和位移自由度，同时附加了电磁特性，这里我们不关注。
我们采用瞬态分析的方法，一开始把焊接单元全部杀死，这里的杀死意味着单元的刚度等属性被赋予一个小量（默认的是1e-6）。
然后随着焊接过程依次激活单元，加载温度，认为焊料温度为1500度，也是其材料的参考温度。
焊完一圈后冷却降温！但遗憾的是这样的分析是基于线弹性理论的，solid5单元中无法进行塑性分析。
以下是直接法的apdl程序：
/title,Weld Analysis by "Element Birth and Death"
/FILNAME,welding_direct,1
/prep7
et,1,5
! 1号材料是钢
! 2号材料是焊料MG-51T
！假设他们的刚度随温度是变化的。
MPTEMP,1,0
MPTEMP,2,500
MPTEMP,3,1000
MPTEMP,4,1500
MPDATA,EX,1,,2E+005
MPDATA,EX,1,,1.5e5
MPDATA,EX,1,,7e4
MPDATA,EX,1,,1e4
MPDATA,PRXY,1,,0.3
MPDATA,PRXY,1,,0.3
MPDATA,PRXY,1,,0.3
MPDATA,PRXY,1,,0.3
MPDATA,EX,2,,2E+005
MPDATA,EX,2,,1.5e5
MPDATA,EX,2,,7e4
MPDATA,EX,2,,1e4
MPDATA,PRXY,2,,0.3
MPDATA,PRXY,2,,0.3
MPDATA,PRXY,2,,0.3
MPDATA,PRXY,2,,0.3
! 材料密度(假设为常值)
mp,dens,1,8e-3
mp,dens,2,8e-3
! 热膨胀系数(假设为常值)
mp,alpx,1,1.2e-5
mp,alpx,2,1.2e-5
! 热传导系数(假设为常值)
mp,kxx,1,0.03
mp,kxx,2,0.03
! 比热(假设为常值)
mp,c,1,0.6
mp,c,2,0.6
! 由于该5号单元还有磁自由度, 此处假设一磁特性, 但并不影响我们所关心的结果mp,murx,1,1e-10
mp,murx,2,1e-10
mp,rsvx,1,1e-10
mp,rsvx,2,1e-10
! 假设焊料焊上去后的初始温度是1500℃
mp,reft,1,25
mp,reft,2,1500
! 下面建立几何模型
csys,0
k,1,7,0,0
k,2,7,0,4
k,3,56,0,4
k,4,56,0,11
k,5,60,0,11
k,6,60,0,8
k,7,60,0,0
k,8,63,0,8
k,9,63,0,11
k,12,62,0,8
k,13,62,0,-12
k,14,60,0,-12
k,10,0,0,0
k,11,0,0,1
a,1,2,3,4,5,6,7
a,5,6,8,9
a,7,6,12,13,14
ET,2,SHELL63
! 划分单元
esize,2
type,2
mat,1
amesh,1,3,2
mat,2
amesh,2
TYPE, 1
EXTOPT,ESIZE,25,0,
EXTOPT,ACLEAR,1
EXTOPT,ATTR,1,1,1
vrotat,all,,,,,,10,11,,2
cswpla,11,1
aclear,all
etdel,2
asel,s,,,18,33,15
da,all,ux,0
da,all,uy,0
da,all,uz,0
/solu
antype,4 ! 瞬态分析
trnopt,full
OUTRES,ALL,1
!
! 假设模型表面施加对流，冷却时也是！
allsel
sfa,all,1,conv,1.1e-5,25
! 由于第2，5体是焊料所在区域，因此，首先将该区域的单元"死"掉vsel,s,,,2,5,3
eslv
*get,wnum,elem,,count
*dim,eorder,,wnum
*dim,ne,,wnum
*dim,ney,,wnum
*get,emax,elem,,num,max
*get,emin,elem,,num,min
mine=0
! 下面的DO循环用于将焊料区的单元按柱坐标csys11y方向排序，以便后面! 模拟焊料逐步"生长"的过程
ii=0
*do,i,emin,emax
*if,esel(i),eq,1,then
ii=ii+1
ne(ii)=i
*endif
*enddo
*do,i,1,wnum
*get,ney(i),elem,ne(i),cent,y
*enddo
*do,i1,1,wnum
miny=1000
*do,i,1,wnum
*if,ney(i),lt,miny,then
miny=ney(i)
mine=ne(i)
j=i
*else
*if,ney(i),eq,miny,then
miny=ney(i)
mine=ne(i)
j=i
*endif
*endif
*enddo
eorder(i1)=mine
ney(j)=1001
*enddo
max_tem=1500 ! 按照前面假设，焊料的初始温度为1500℃dt=1! 焊接8个单元所需的时间
t=0 ! 起始时间
ekill,all !将焊接单元先杀死
esel,s,live
ic,all,temp,25
timint,0,struct
timint,1,therm
timint,0,mag
tintp,0.005,,,1,0.5,0.2
allsel
save,welding_direct,db
nsubst,1
*do,i,1,wnum,8
ddele,all,temp ！删除上一步的温度载荷
！一次激活8个单元，作为焊料出生。
ealive,eorder(i)
ealive,eorder(i+1)
ealive,eorder(i+2)
ealive,eorder(i+3)
ealive,eorder(i+4)
ealive,eorder(i+5)
ealive,eorder(i+6)
ealive,eorder(i+7)
*do,j,1,8 ！此步单元的温度加载，在每个出生单元的8个节点上施加温度d,nelem(eorder(i),j),temp,max_tem
d,nelem(eorder(i+1),j),temp,max_tem
d,nelem(eorder(i+2),j),temp,max_tem
d,nelem(eorder(i+3),j),temp,max_tem
d,nelem(eorder(i+4),j),temp,max_tem
d,nelem(eorder(i+5),j),temp,max_tem
d,nelem(eorder(i+6),j),temp,max_tem
d,nelem(eorder(i+7),j),temp,max_tem
*enddo
t=t+dt
time,t
nsubst,1
solve
*enddo
!冷却过程分析
time,500
ddele,all,temp
nsubst,5
solve
time,5000
nsubst,2
solve
finish。