FLOW3D铸造_进阶培训_数值
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第二章 FLOW-3D 铸造充填分析(1)
Air Entrainment
• 当流体处於自由液面流动时，表面紊流可能会将空气 卷入流体内，这种现象称为卷气（Air Entrainment）。 铸造过程中，卷气可能会造成缩孔的产生，以及铸件 表面或结构上的缺陷。 • 仅开启卷气模型计算时，卷气计算并不会影响到原始 流体的流动模式（卷气量不大），如果卷气量大到足 以影响流场的运动模式，就必须开启 Density Evaluation （密度变化模型） 以考虑卷气量对於流体 密度的变化。前者称为 Passive 计算；而後者则是称为 Active 计算。
Defect Tracking 的数据为相对数 值，如果有实验，可以叁考 实验数据给定资料；也可以 给定一正整数，叁考其显示 之位置。
Density Evaluation
• FLOW-3D 内的流体密度可以是其他变数的函数，例如 温度或是固化率。举例而言，计算时可以考虑流体密 度随着流体温度的变化。
其他网格格式
• FLOW-3D 也支持由 ANSYS 转出之 Tetra Element 网格 档，不过必须将档案分为两部分，分别是座标档以及 网格关连档。 • 在铸造领域设定时，建议使用者直接以 STL 档作为分 析档案格式。
操作：从前处理器加入 STL 档
加入 STL 档 FLOW-3D 没有限制 STL 档的数量，如 果需要加入多个 STL 档，可以重复加入
Gravity
• FLOW-3D 内的重力方向是以卡式座标系定义。数值可 为 X, Y, Z 三方向之一，或者是以分量的方式加以组合 。 • 如果流体运动过程中，重力方向会随着时间变化（例 如倾斜铸造 Tilt Casting），可以改用 Non-Inertial Reference Frame 加以定义。
第三章 FLOW-3D 铸造固化分析
3.4,输出资料
在充填阶段,为了掌握金属流体的充填状况,通常会 以较短的时间间隔进行资料输出. 但是在固化阶段,固化时间可能维持数秒至数十秒( 甚至数百秒).如果再以充填时的输出时间间格(例 如 0.01 或 0.01秒)做资料记录,可能会造成非常巨大 的资料量. 通常需要掌握的固化结果是在最后一个时间点,因此 可以用较宽松的时间输出(例如 0.5 或 1.0 秒)输出图 档,甚至以预设值(每 10% 固化率输出一张图)做资 料输出即可.
3.3,指定物理量 – 固化
原本充填的物理量设定中,有两项需要调整,分别是 Heat transfer 以及 Solidification. 其馀的设定可以不用关掉(不会影响固化的分析过程 ). Heat transfer 中,主要调整的是将热传的计算考虑到模 具本体.分析的结果可以得知模具积热的区域. Solidification 主要必须开启收缩计算以及微缩孔计算.
Finish Condition
将 Finish Time 延长,确保分析能够执 延长, 行至完全固化( 行至完全固化(如果 Finish Time 太短 程式在未固化完成前就会停止计算) ,程式在未固化完成前就会停止计算)
将分析停止的条件改为 Solidification fraction = 1.0,表示程式将执行至『固化率 = 100%』 ,表示程式将执行至『 』
接续分析的时间确认Fra bibliotek先确认充填结束的时间
启动 Restart
点选 Restart,启动接续分析 ,
Restart 设定
如果模穴内还有网格未完全填 满,以 Fluid 1 将其填满
充填结束的时间是 0.697037 sec,接续分析 , 的时间可以设定比结束 的时间稍微提前一些
FLOW D Cast介绍 理论培训教程
Flow-3D Cast Training
FLOW-3D ® Cast 理论培训
FLOW-3D Cast Training Class
Flow-3D Cast Training
何谓 Flow-3D Cast？
FLOW-3D Cast 是Flow Science公司推出一款针对于铸造工程的专 用版本，其具有简洁友善的中文操作界面、简单的网格设置以及强大的 求解计算核心，让用户快速有效的掌握软件。 FLOW-3D Cast 提供了精准的填充流态和凝固缺陷分析，让工程师和 设计者在开模前有所依据，优化设计方案，减少试模次数，进而降低生 产成本。 FLOW-3D Cast 为铸造工程提供了一系列物理模型，几乎涵盖所有的 铸造方向应用。如重力铸造、高压铸造、低压铸造、消失模铸造、精密 铸造、半固体铸造、挤压铸造等等。
Flow-3D Cast Training
利用 pyADMesh 检查 STL 图
• STL图形可以利用 FLOW-3D Cast 的 “pyADMesh”功能
FLOW-3D Cast Training Class
Flow-3D Cast Training
FLOW-3D Cast 内建几何工具
长方体 圆柱体
对 STL 图进行坐标转换（平移/旋转/比例缩放），注意单位 为毫米。
若导入后进行修改，请点击“建模/几何/几何导入/几何重新 定位”
Flow-3D Cast Training
FLOW-3D Cast Training Class
第二节 FLOW-3D Cast 几何建立
建立几何 导入几何 从库中几何导入
FLOW-3D Cast Training Class
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FLOW-3D ® Cast 理论培训
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何谓 Flow-3D Cast？
FLOW-3D Cast 是Flow Science公司推出一款针对于铸造工程的专 用版本，其具有简洁友善的中文操作界面、简单的网格设置以及强大的 求解计算核心，让用户快速有效的掌握软件。 FLOW-3D Cast 提供了精准的填充流态和凝固缺陷分析，让工程师和 设计者在开模前有所依据，优化设计方案，减少试模次数，进而降低生 产成本。 FLOW-3D Cast 为铸造工程提供了一系列物理模型，几乎涵盖所有的 铸造方向应用。如重力铸造、高压铸造、低压铸造、消失模铸造、精密 铸造、半固体铸造、挤压铸造等等。
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利用 pyADMesh 检查 STL 图
• STL图形可以利用 FLOW-3D Cast 的 “pyADMesh”功能
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FLOW-3D Cast 内建几何工具
长方体 圆柱体
对 STL 图进行坐标转换（平移/旋转/比例缩放），注意单位 为毫米。
若导入后进行修改，请点击“建模/几何/几何导入/几何重新 定位”
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第二节 FLOW-3D Cast 几何建立
建立几何 导入几何 从库中几何导入
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FLOW3D_压铸参数设定表97-2003
FLOW-3D High Pressure Die Casting / Foundry铸造/ 压铸仿真参数设定表专案（客户）名称：问题描述及希望验证的结果：分段之射速设定信息：0~1速1~2速2~3速3~4速真空起始位置高速终止距离mm时间(秒)射速设定m/s注：若不知道射速，请提供成品的大约『充型』时间（如：零点几秒）图档/ 材料/ 温度材料种类（如果是特殊材料，请填入合金成分）初始温度（摄氏℃）铸件材料模具材料压射头直径料筒长度下面是需要提供的图档，以及要求：1、铸件的stl和iges档案：请通过CAD软件转出*.stl和iges文件『精度要高』，并包含浇注系统& Overflow 在内。
2、如为多模穴的设计，请将所有模穴一并绘制，并且提供『重力』的方向。
3、如需要模拟料管状况，必须把料管的图档一并绘制。
4、如果模具有冷却系统,请提供冷却系统图档。
5、建议最好可以做成装配体方式,转出stl和iges档案。
6、请按照上述要求，把相关的stl和iges档案，以及此参数设定表发给我们。
其他浇铸成形条件充型时间（估算）大约秒整体时间（估算）大约秒（从充型开始到凝固完成，准备取出时所花费的时间，估算）环境温度（车间空气温度）度（摄氏℃）结果输出确认选项：请将□改变颜色为□即可。
充型阶段□卷气现象（卷气含量/ Air Entrainment）□氧化膜追踪（表面缺陷集中区域/ Surface Defect Tracking）□铸件温度变化（Temperature）□铸件速度变化（Velocity）凝固阶段□缩孔（Shrinkage & Porosity）□缩松（微缩孔分布/ Mirco-Porosity）□凝固过程中的铸件温度变化□凝固过程中的凝固率分布（Solidification）□铸件之热点位置（可能发生热裂的区域/ Hot Cracking）其他（请明确告知希望确认的问题点）注：请按照上述要求，把相关的和stl和iges档案，及填写完毕的参数设定表发给我们。
02、FLOW_3D V11充型凝固分析
FAVOR后图发生问题的原因
原始图
建立网格
FAVOR
网格图
• FAVOR采用比例技术取得『近似』的图档。当网格越密时，网格图与原始图越接近。但是， 由于网格切割的位置可能让某些特征在切割近似后发生消失的状况，因此需要以『Add Plane』 的技术对局部网格进行细化。
• 如果计算机硬件配够足够强， 也可直接以较多网格切割，效果是相同的（但是分析时间可能 会增加）。
FLOW-3D v11 高压铸造-充型分析训练课程
如何选择高速压射起点
• 压铸特点是快速填充，在整个高速压射阶段，融熔金属以 30~60 m/sec的速度通过内浇口进入型腔。此时融熔金属会包 卷气体，在这种情况下可考虑让气孔分布在何处不影响关键位 置。
• 由于型腔的截面积远大于内浇口，当冲头速度不大于 0.8m/sec时，融熔金属在型腔内是以近似于层流的方式运动， 这一阶段不会产生卷气。
•Implicit隐式解可以加快求解时间
Maximum Thermal penetration depth计算公式1
基于半无穷域的一维热穿透解(1-D heat penetration solution)
8t
其中 α 为固体热扩散系数 α =κ/(ρ Cp) κ 为固体的导热率 ρ Cp为固体密度*固体的比热 t 为接触时间 δ 为热穿透深度
• Mesh information会提供网格区块的尺寸大小（最大&最小）。建议最大最小的网格 差异不要大于5。
2.3 全局设定
•Fill fraction:设定为1.0（Fill fraction：填满率） •Fill fraction =1，代表程序执行至『完全填满』时会自动停止计算。
2.4 物理模型
FLOW-3D_Cast_v4_高压铸造训练教材
• 压铸特点是快速填充，在整个高速压射阶段，融熔金属以 30~60 m/sec的速度通过内浇口进入型腔。此时融熔金属会包 卷气体，在这种情况下可考虑让气孔分布在何处不影响关键位 置。
• 由于型腔的截面积远大于内浇口，当冲头速度不大于 0.8m/sec时，融熔金属在型腔内是以近似于层流的方式运动， 这一阶段不会产生卷气。
气体/金属的混合率Cair用来代表卷气量 多少
氧化渣模型
氧化渣计算主要是基于金属液面与空气接触时间的长短。 结果数值是代表夹渣和流痕缺陷发生的可能性，数值越大可能 性就越大.
C u C R a te t δ
t
δ
1 , 0 ,
at free surface in the bulk
C(x,t) - oxide film concentration;t – time.
C a t
i
r
u
C
a
i
r
R
t
1
C
a
i
r
R α 2 ΔE ρ
ΔE m a x (0E, t u rb Es t a b)
Es
ta
b
ρg
L
σ L
Eturb ρk
卷气主要是由于三个物理因素的作用产 生:
- 紊流turbulence造成自由液面的扰 动
- 重力gravity和表面张力surface tension是流体稳定的主要作用力
高速
模具+料管+初始流体+高低速切换
最完整的仿真方式 （切换位置及速度必须接 近真实条件）
案例二 （充型分析）
图档准备必须分为三个部分：
1. 铸件和渣包和浇道图，转出 STL格式
• 成型金属： ADC 12 • 成形金属温度：670 ℃ • 模具材料：H-13 • 初始模具温度均一：220℃ • 模具+初始流体+高低速切换 • 低速：0.3 m/sec • 高速：2 m/sec • 切换时刻：0.12 sec
• 由于型腔的截面积远大于内浇口，当冲头速度不大于 0.8m/sec时，融熔金属在型腔内是以近似于层流的方式运动， 这一阶段不会产生卷气。
气体/金属的混合率Cair用来代表卷气量 多少
氧化渣模型
氧化渣计算主要是基于金属液面与空气接触时间的长短。 结果数值是代表夹渣和流痕缺陷发生的可能性，数值越大可能 性就越大.
C u C R a te t δ
t
δ
1 , 0 ,
at free surface in the bulk
C(x,t) - oxide film concentration;t – time.
C a t
i
r
u
C
a
i
r
R
t
1
C
a
i
r
R α 2 ΔE ρ
ΔE m a x (0E, t u rb Es t a b)
Es
ta
b
ρg
L
σ L
Eturb ρk
卷气主要是由于三个物理因素的作用产 生:
- 紊流turbulence造成自由液面的扰 动
- 重力gravity和表面张力surface tension是流体稳定的主要作用力
高速
模具+料管+初始流体+高低速切换
最完整的仿真方式 （切换位置及速度必须接 近真实条件）
案例二 （充型分析）
图档准备必须分为三个部分：
1. 铸件和渣包和浇道图，转出 STL格式
• 成型金属： ADC 12 • 成形金属温度：670 ℃ • 模具材料：H-13 • 初始模具温度均一：220℃ • 模具+初始流体+高低速切换 • 低速：0.3 m/sec • 高速：2 m/sec • 切换时刻：0.12 sec
第七章 FLOW-3D 数值选项
初始时间步长----默认=1.0E-6×完成时间; 可以有效地启动模拟. 最小时间步长----默认=1.0E-06 x初始的时 间步长;防止模拟失控（非常小的t ）. 最大时间步长----默认值是稳定极限。
在FLOW-3D®时间步长控制
选择的间步长有三个因素影响： 1. 稳定 固定大 2. 精确度 小 3. 效率 稳定----最明确的方法需要对时间步长限制所 谓'稳定性准则'。时间步长始终是低于最 低标准的稳定性。稳定的标准自动确定 在每个周期的开始. 精确度----每个周期时间步长增加不能超过5 ％。 效率-平衡时间步长vs收敛。
zzzfwkwgzzwwywxwtw????????????????????质量守恒定律方程???u???????rsorzwyvxu????不可压缩流动用质量源??????trdifrsorw?zv?yu?x??????????????rsorrdif质量源汇密度扩散?变密度或可压缩流动用质量源和漫射热能传送方程llfsfsdtdtttccii11?????fslkcthtwallrisorridif固相分数是t和溶质浓度的功能
要求：
—动量方程（1，2或3的方向）。
—质量守恒。
可选：
① ② ③ ④ ⑤ 流体分数（自由表面） 能源平流（传热） 密度平流（可变密度） 湍流 颗粒
—应变率，固相分数，非牛顿粘度。
派生数量：
不可压缩，非牛顿/牛顿流动性：
u u u u 1 P 1 RSOR u v w G τ Ku u Fx x x t x y z r x ρ r
默认值为1.0,当你输入0 时Packing就没发生
IFVOFComparison = 4＆6建议具有较强的流动循环 of VOF Advection Methods
在FLOW-3D®时间步长控制
选择的间步长有三个因素影响： 1. 稳定 固定大 2. 精确度 小 3. 效率 稳定----最明确的方法需要对时间步长限制所 谓'稳定性准则'。时间步长始终是低于最 低标准的稳定性。稳定的标准自动确定 在每个周期的开始. 精确度----每个周期时间步长增加不能超过5 ％。 效率-平衡时间步长vs收敛。
zzzfwkwgzzwwywxwtw????????????????????质量守恒定律方程???u???????rsorzwyvxu????不可压缩流动用质量源??????trdifrsorw?zv?yu?x??????????????rsorrdif质量源汇密度扩散?变密度或可压缩流动用质量源和漫射热能传送方程llfsfsdtdtttccii11?????fslkcthtwallrisorridif固相分数是t和溶质浓度的功能
要求：
—动量方程（1，2或3的方向）。
—质量守恒。
可选：
① ② ③ ④ ⑤ 流体分数（自由表面） 能源平流（传热） 密度平流（可变密度） 湍流 颗粒
—应变率，固相分数，非牛顿粘度。
派生数量：
不可压缩，非牛顿/牛顿流动性：
u u u u 1 P 1 RSOR u v w G τ Ku u Fx x x t x y z r x ρ r
默认值为1.0,当你输入0 时Packing就没发生
IFVOFComparison = 4＆6建议具有较强的流动循环 of VOF Advection Methods
Casting_Training_Numerics
iterations at a given time step (or cycle) solver message output
t --cycle iter ----- ---22 33 42 51 dtstbl/code ----------delt ---vl -epsi ---cpu --clock -----
pressure iteration did not converge in itmax= 1000 iterations at t= 4.1523E-01 cycle= 2308 block= 1 epsi= 3.7088E-01 resid= 1.8004E+00 delt=9.14405E-06 restarting cycle with smaller time step
诊断
数值设定用户界面
每个选项都有默认值; 尽可能使用默认值.
压力迭代
不可压缩流体方程中压力必须利用隐式法求解，以维持数值解的 稳定性. 因此，每一时刻内的压力都必须迭代求解. FLOW-3D提供三种迭 代方式. 每个方法都有其优缺点. 一个理想的迭代法应该有几个特 点:
1.大部分的时间都可以收敛 2. 快速收敛 3. 收敛失败后，下一时刻还有机会恢复收敛
收敛失败信息诊断
pressure iteration did not converge in itmax= 1000 iterations at time= 2.67383E-01 cycle= 1268 iter= 1000 nocon= 5 k= 1 solver summary file
epsi= 6.722E-01 maxresid= 1.800E+00 at i= 110 j= beginning debug print to hd3out cycle= *** long print ...
t --cycle iter ----- ---22 33 42 51 dtstbl/code ----------delt ---vl -epsi ---cpu --clock -----
pressure iteration did not converge in itmax= 1000 iterations at t= 4.1523E-01 cycle= 2308 block= 1 epsi= 3.7088E-01 resid= 1.8004E+00 delt=9.14405E-06 restarting cycle with smaller time step
诊断
数值设定用户界面
每个选项都有默认值; 尽可能使用默认值.
压力迭代
不可压缩流体方程中压力必须利用隐式法求解，以维持数值解的 稳定性. 因此，每一时刻内的压力都必须迭代求解. FLOW-3D提供三种迭 代方式. 每个方法都有其优缺点. 一个理想的迭代法应该有几个特 点:
1.大部分的时间都可以收敛 2. 快速收敛 3. 收敛失败后，下一时刻还有机会恢复收敛
收敛失败信息诊断
pressure iteration did not converge in itmax= 1000 iterations at time= 2.67383E-01 cycle= 1268 iter= 1000 nocon= 5 k= 1 solver summary file
epsi= 6.722E-01 maxresid= 1.800E+00 at i= 110 j= beginning debug print to hd3out cycle= *** long print ...
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歧条件：
Once complete, the corrector step provides the new solution for pressure and velocity at V n+1 time step n+1.一旦完成，校正步骤提供了时间步长n +1的压力和速度的新解决方案
P n+1
和解决两端以外地区的融合，这样，它可能永远不会恢复 和产生非物理结果。
For the SOR pressure solver, the convergence area is the largest.
对于长远发展策略的压力求解，收敛面积最大的
Advanced Casting Training
压力求解
敛在一个时间步长到所需的解决方案国家-由于不是太大的时间步长或流量的迅速变化。在这种情况下，重要的 是解决方案能够在随后的恢复时间步
recovery恢复
no recovery
没有恢复
If convergence fails but the solution stays within the convergence area, then it can catch up with the desired solution in a few time steps.
准确的数值解
time
corrector step校正步骤 predictor step预测步骤 n n+1 convergence area: the predictor step must stay within this area for the solution to converge in the corrector step融合领域：预测步
pressure iteration did not converge in itmax= 1000 iterations压力迭代不衔接itmax = 1000迭代 at t= 4.1523E-01 cycle= 2308 block= 1 epsi= 3.7088E-01 resid= 1.8004E+00 delt=9.14405E-06 restarting cycle with smaller time step重新启动与更小的时间周期步
1.62E-02
51
23 4.53E-04/cz 4.53E-04 1.38E+02 2.1E-01 1.0E+02 17:25:04
Advanced Casting Training
压力迭代次数: 步长的预测校正
Predictor step solves the momentum equation using the known solution from the previous time step n to obtain the first guess for the velocity for time step n+1:预估步
b. repeat if fails again;重复如果再次失败 c. if still fails after three tries, continue with the simulation and increment the failure counter.如果仍然不能三次尝试后，继续
进行模拟和失败计数器递增。
求解信息文件
at t= 2.1063E-01 cycle=
1302 block= 1 epsi= 5.6360E-01 resid= 5.6433E-01 delt=6.03465E-06 nocon= 11
time时间
time-step时间步长 convergence收敛 iteration迭代(法), 循环 time step number数字 criterion标准 residual剩余的 size大小
动量方程解决了使用上的时间步长n已知的解决办法获取时间步长为n +1的速度第一猜想：
The corrector step iteratively adjusts pressure and velocities to satisfy the continuity equation, which for the incompressible flow is the zero velocity divergence condition: div u = 0.校正步骤的反复调整的压力和速度，以满足连续性方程，对不可压缩流动速度是零分
GMRES 求解 (默认): • •
•
fast convergence for a wide range of problems;快速收敛的广泛的问题 scales well on shared-memory computers (SMP);
规模以及对共享内存的计算机处理（SMP
•
• • • • • • • • •
Diagnostics 诊断
Advanced Casting Training
图形用户界面
每个选项组都有默认的选择，尽可能使用默认设置。
Advanced Casting Training
压力迭代
对于不可压缩流体压力方程式，必须保持近似隐式求解数值的稳定性。
因此，压力求解在每一时间步长是反复的迭代的。在FLOW-3D中有三种迭代方法可以 利用。每一方法都有其优缺点，一个理想的方法是：
骤都必须留在解决这方面的衔接，在校 正步骤
t
true solution真正的解决办法 numerical solution数值解
Advanced Casting Training
压力收敛失败排除
Sometimes pressure iterations may not converge during a time step to the desired solution state – due to either too large a time step size or rapid changes in the flow. In that case, it is important for the solution to be able to recover during the subsequent time steps.有时Βιβλιοθήκη 力的迭代不收U n+1
Advanced Casting Training
Incremental Solution Steps增量解决方案的步骤
Solution at each time step only approximates the true solution. Smaller time step sizes and tighter convergence make the numerical solution more accurate.在每个时间步解决方案的唯一接近的解决办法。更小的时间步长和更紧密的融合，使更
的收敛失败时，没有融合的解决方案在一定数目的迭代-默认或用户自定义。规划求解将采取以下行动之一
1. 2.
resid < 2.0* epsi resid > 2.0* epsi
减少大小两个循环
- no action, continue with the simulation不采取行动，继续与仿真 - a. restart cycle with time step size cut by two:重新启动的时间逐步
1. 2. 3.
大多数时间易于收敛 收敛快速 收敛失败易于恢复
给定时间步长的迭代 (或循环)
t --3.85E-03 7.99E-03 1.21E-02 cycle iter ----- ---22 33 42 dtstbl/code ----------delt ---vl -epsi ----
求解的输出信息
failure失败 counter
A typical convergence failure is when the solution has not converged in a certain number of iterations – default or user defined. The solver will take one of the following actions:一个典型
Advanced Casting Training
Signs of Poor Convergence差收敛的迹象
Poor pressure convergence results in significant non-zero velocity divergence field, which in turn translates into an unphysical numerical compressibility of the metal. Persistent failures may also result in an unstable solution.可怜的压力重要的非收
Advanced Casting Training
认识收敛失败
图形用户界面的模拟选项卡提供了一个模拟进展情况的界面，它包括收敛速度（迭代次数）和 收敛程度(epsi and residual).
收敛失败
Advanced Casting Training
收敛失败诊断
pressure iteration did not converge in itmax= 1000 iterations压力迭代不衔接itmax = 1000迭代
VOF solvers - available options可用选项 VOF求解 - volume conservation体积守恒 - volume errors体积误差 Implicit options
隐式选项
Once complete, the corrector step provides the new solution for pressure and velocity at V n+1 time step n+1.一旦完成，校正步骤提供了时间步长n +1的压力和速度的新解决方案
P n+1
和解决两端以外地区的融合，这样，它可能永远不会恢复 和产生非物理结果。
For the SOR pressure solver, the convergence area is the largest.
对于长远发展策略的压力求解，收敛面积最大的
Advanced Casting Training
压力求解
敛在一个时间步长到所需的解决方案国家-由于不是太大的时间步长或流量的迅速变化。在这种情况下，重要的 是解决方案能够在随后的恢复时间步
recovery恢复
no recovery
没有恢复
If convergence fails but the solution stays within the convergence area, then it can catch up with the desired solution in a few time steps.
准确的数值解
time
corrector step校正步骤 predictor step预测步骤 n n+1 convergence area: the predictor step must stay within this area for the solution to converge in the corrector step融合领域：预测步
pressure iteration did not converge in itmax= 1000 iterations压力迭代不衔接itmax = 1000迭代 at t= 4.1523E-01 cycle= 2308 block= 1 epsi= 3.7088E-01 resid= 1.8004E+00 delt=9.14405E-06 restarting cycle with smaller time step重新启动与更小的时间周期步
1.62E-02
51
23 4.53E-04/cz 4.53E-04 1.38E+02 2.1E-01 1.0E+02 17:25:04
Advanced Casting Training
压力迭代次数: 步长的预测校正
Predictor step solves the momentum equation using the known solution from the previous time step n to obtain the first guess for the velocity for time step n+1:预估步
b. repeat if fails again;重复如果再次失败 c. if still fails after three tries, continue with the simulation and increment the failure counter.如果仍然不能三次尝试后，继续
进行模拟和失败计数器递增。
求解信息文件
at t= 2.1063E-01 cycle=
1302 block= 1 epsi= 5.6360E-01 resid= 5.6433E-01 delt=6.03465E-06 nocon= 11
time时间
time-step时间步长 convergence收敛 iteration迭代(法), 循环 time step number数字 criterion标准 residual剩余的 size大小
动量方程解决了使用上的时间步长n已知的解决办法获取时间步长为n +1的速度第一猜想：
The corrector step iteratively adjusts pressure and velocities to satisfy the continuity equation, which for the incompressible flow is the zero velocity divergence condition: div u = 0.校正步骤的反复调整的压力和速度，以满足连续性方程，对不可压缩流动速度是零分
GMRES 求解 (默认): • •
•
fast convergence for a wide range of problems;快速收敛的广泛的问题 scales well on shared-memory computers (SMP);
规模以及对共享内存的计算机处理（SMP
•
• • • • • • • • •
Diagnostics 诊断
Advanced Casting Training
图形用户界面
每个选项组都有默认的选择，尽可能使用默认设置。
Advanced Casting Training
压力迭代
对于不可压缩流体压力方程式，必须保持近似隐式求解数值的稳定性。
因此，压力求解在每一时间步长是反复的迭代的。在FLOW-3D中有三种迭代方法可以 利用。每一方法都有其优缺点，一个理想的方法是：
骤都必须留在解决这方面的衔接，在校 正步骤
t
true solution真正的解决办法 numerical solution数值解
Advanced Casting Training
压力收敛失败排除
Sometimes pressure iterations may not converge during a time step to the desired solution state – due to either too large a time step size or rapid changes in the flow. In that case, it is important for the solution to be able to recover during the subsequent time steps.有时Βιβλιοθήκη 力的迭代不收U n+1
Advanced Casting Training
Incremental Solution Steps增量解决方案的步骤
Solution at each time step only approximates the true solution. Smaller time step sizes and tighter convergence make the numerical solution more accurate.在每个时间步解决方案的唯一接近的解决办法。更小的时间步长和更紧密的融合，使更
的收敛失败时，没有融合的解决方案在一定数目的迭代-默认或用户自定义。规划求解将采取以下行动之一
1. 2.
resid < 2.0* epsi resid > 2.0* epsi
减少大小两个循环
- no action, continue with the simulation不采取行动，继续与仿真 - a. restart cycle with time step size cut by two:重新启动的时间逐步
1. 2. 3.
大多数时间易于收敛 收敛快速 收敛失败易于恢复
给定时间步长的迭代 (或循环)
t --3.85E-03 7.99E-03 1.21E-02 cycle iter ----- ---22 33 42 dtstbl/code ----------delt ---vl -epsi ----
求解的输出信息
failure失败 counter
A typical convergence failure is when the solution has not converged in a certain number of iterations – default or user defined. The solver will take one of the following actions:一个典型
Advanced Casting Training
Signs of Poor Convergence差收敛的迹象
Poor pressure convergence results in significant non-zero velocity divergence field, which in turn translates into an unphysical numerical compressibility of the metal. Persistent failures may also result in an unstable solution.可怜的压力重要的非收
Advanced Casting Training
认识收敛失败
图形用户界面的模拟选项卡提供了一个模拟进展情况的界面，它包括收敛速度（迭代次数）和 收敛程度(epsi and residual).
收敛失败
Advanced Casting Training
收敛失败诊断
pressure iteration did not converge in itmax= 1000 iterations压力迭代不衔接itmax = 1000迭代
VOF solvers - available options可用选项 VOF求解 - volume conservation体积守恒 - volume errors体积误差 Implicit options
隐式选项