【原创】ANSYS模型的Model Order Reduction（提高瞬态计算速度数百倍）
本帖最后由 iomega 于 2011-4-19 09:05 编辑最近在做一些Fast simulation的工作，用到了Model Order Reduction (MOR),觉得十分有用，在这里推荐给大家，并且附上ANSYS 和Matlab的source code.现在最流行的MOR主要基于Krylov subspace projection method, 基本原理如下：
假设原来的linear system model的node数是N (NxN的矩阵）, N ~ 100000,我们可以创建一个N x r 的矩阵，把原来NxN的矩阵project到 r x r的矩阵上去 (r<<N)，这样求解过程可以在这个小矩阵上完成，然后再把结果project回到原来的NxN的矩阵空间上去。
以下是源程序介绍：
(1) Example.mac: ANSYS mac file 用来建立一个三维的热传导模型，并加上载荷。用户必需设置文件里的SOLVE_OPTION变量。
取0时，输出模型的heat capacitance 和 heat conductance 矩阵(用HBMAT commands)，分别保存到C_File.dat和K_file.dat（Thermal load 也保存到K_File.dat）。
取1和2时分别做steady-state和transient simulation。
(2) MOR_ODE.m: matlab 程序，读取K_File.dat和C_file.dat进行MOR,并且和ANSYS 结果（ansys.dat,在Example.mac里SOLVE_OPTION＝2）的对比。用户必需设置Solver_Option = 1调用matlab的lu分解函数。（Solver_Option = 0 是使用external 的 MOR_MUMPS.exe程序做matrix factorization,速度可提高数倍。MOR_MUMPS.exe是自己写的C语言程序，用到了GNU MUMPS linear solver library和BLAS library, 需用GNU fortran 和 gcc 编译).
ANSYS模型的MOR步骤：
(1): 在ANSYS里建模，mesh,以及加载 （不必求解）。
(2): 用HBMAT命令输出system matrice文件(Example.mac里有对应的code).
(3): 在Matlab里读入system matrice文件进行MOR(code在MOR_ODE.m里).
(4): 在Matlab里用ODE solver求解并project solution back 得到原模型上的解。
限制： 模型必需是linear system response model.
ansys.dat 中包含了用ANSYS得到的MX和MN点的温度变化曲线， 用来和MOR结果做比较。
下图显示了用matlab/MOR求解ANSYS模型结果和直接用ANSYS simulation的结果的比较，可以看出结果完全一样，求解速度提高400倍！
版主我们想念您啊没有你的这个版块真的是不完整的 这个帖子绝对是精品，学习了。 看得不太懂，还要细细研究。 这也行啊 太强大了 研究下，谢谢楼主 好例子，楼主辛苦！ 好例子，楼主辛苦！ 本帖最后由 LION_ARTHAS 于 2011-5-24 21:44 编辑
帖子太耀眼了，对于我们这些搞散热的真是帮助太大了，节约了时间，提高了效率，如果这样映射了之后不影响收敛性那真是无敌了
顺便请教两个问题：
这个东东能用于WORKBENCH么？
另外版本有限制么，比如v13需要对应matlab2010之类的
非常感谢Ω版主 版主你好，我现在有一个关于ansys热力耦合的很棘手的问题，急需要你的帮助，麻烦能留个QQ号码吗？（主要问题是一个点热源作用在各向同性的半无限体上，求它的应力分布，不知道点热源怎么加载，以及设置些什么参数）
时间很紧，麻烦版主多多帮助，非常感谢！！！！ 高深，不懂，先旁观
瞻仰lz的英姿 matlab都行，太强大了，这个还真是第一次见到，学习了。 谢谢楼主，很好的资料 感觉很深奥啊，学习中 瞻仰楼主的英姿。。。 +1 楼主是我学习的榜样！顶:) mark留着以后研究！ 能用于workbench吗？ 虽然现在还不是很看得懂，做个mark，再回来研究这个问题 恩，学习一下 版主，这个方法确实不错，我现在也在用matlab调用ansys,但分析的是热-力耦合非线性问题，有可能通过这种途径实现吗？