相场模型交错算法:解决裂纹扩展收敛问题
降重:首先需要了解相场模型的交错算法。在存在不稳定裂纹扩展的情况下,整体模型容易遇到收敛问题。当裂纹开始扩展时,由于新的刚度矩阵退化,应力场重新排列。因此,隐式求解器无法找到稳定的平衡解。为了得到稳定的隐式模型,耦合系统中的位移场u和相场φ可以分别求解为顺序耦合的交错场。它是一种相位场和位移场分别更新的算子分割算法,其中每个算子内部通过迭代求解来得到解,然后这些算子交替迭代,直到整个模型收敛为止。
具体来说,交错算法包括以下步骤:
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初始化位移场u和相场φ。
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对于每个时间步长,交替进行以下步骤:
a. 通过位移场u求解相场φ,即固定u,求解φ的方程。
b. 通过相场φ求解位移场u,即固定φ,求解u的方程。
- 检查收敛性,如果未收敛,则返回步骤2。
交错算法的优点是可以有效地解决相场模型中的收敛问题,并且可以将计算量分配到不同的算子中,提高求解效率。同时,交错算法也可以应用于其他模型的求解,如热传导、流体力学等。
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