zone ratio 和 structure ratio 命令

文摘   科技   2025-01-13 12:00   内蒙古  
1. 引言
zone ratio命令用于评估模型内的力平衡【3DEC取得平衡状态的判别准则---局部力比(Local Force Ratio)】,该命令在诊断模型中的问题以及确保模拟能够准确可靠地进行方面发挥着关键作用,有助于识别由于未平衡力而可能表现不正常的单元。zone ratio命令共有4个关键字,不同的关键字允许用户在检查时应用不同级别的严格性,便于在模拟过程中灵活控制收敛条件,按照严格程度递增的顺序依次为

(1) average 

(2) maximum 

(3) convergence

(4) local 

2. 用法

(1) Average (平均值)

确保大多数单元处于平衡状态。Average 计算所有网格点的不平衡机械力(或热通量)的平均值与施加机械力(或热通量)的平均值之比。这是默认选项。


(2) Maximum (最大值)

确保与整个模型的平均力相比,所有不平衡力都低于相对于平均力的某个阈值,类似于local,但它使用所有网格点中不平衡力的最大值除以施加机械力(或热通量)的平均值,按 0.1 进行比例缩放。


(3) Convergence (收敛)

该比率定义为模型中所有网格点的最大收敛性,网格点的收敛性定义为局部比率除以目标比率,使用的比率按 1e-5 的比例缩放,确保每个局部不平衡力都小于施加在网格点上的总力的某一部分,以接近平均值。该准则允许调整比率目标,以便在用户指定的区域放宽收敛标准。Convergence在收敛标准上提供更多灵活性,这在复杂模型中尤为有用,因为某些单元可能表现不同。

(4) Local (局部)

确保每个局部不平衡力都小于施加到网格点的总力的某一部分。如果某些单元的应力非常小,该标准可能会产生误导,因为即使某个网格点的比率很大,也可能并不重要,因为相关单元对整体响应几乎没有任何影响。比值定义为模型中所有网格点的不平衡机械力(或热通量)大小与外加机械力(或热通量)大小之比的最大值。使用的比率按 0.1 的比例缩放,使其平均值与平均值大致相同。

3. Python函数
与zone ratio命令相对应,Python函数【Update---在FLAC3D中使用PythonFLAC3D与Python的集成 (4)---zone.Zone类和方法】分别为:
(1) itasca.zone.mech_ratio_avg() 获取当前单元的力学平均收敛比

(2) itasca.zone.mech_ratio() 获取当前单元力学收敛比

(3) itasca.zone.mech_ratio_local() 获取当前单元的力学局部收敛比

(4) itasca.zone.mech_convergence() 获取模型中任意网格点的当前最大收敛值,参看model.solve.convergence.

(5) itasca.zone.mech_ratio_max() 获取模型中任意网格点的当前最大收敛值


4. structure ratio
对于结构元,structure ratio的关键字与zone ratio的关键字完全相同,其含义也完全相同。
(1) average 
(2) local 
(3) maximum 
(4) convergence

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