經(jīng)驗(yàn) l 調(diào)試算例如何主動(dòng)試錯(cuò)？

2019-04-25 by:CAE仿真在線來源:互聯(lián)網(wǎng)

調(diào)試算例 — 從理想跌落到現(xiàn)實(shí)

表面上,我們天天在研究,如何用高端的模型、高精度的算法、濃密的網(wǎng)格,獲得最準(zhǔn)確的結(jié)果。

實(shí)際上,從你打開一個(gè)新算例開始,無數(shù)的不收斂、無數(shù)的數(shù)據(jù)跑偏,從各個(gè)角落冒出來。每次領(lǐng)導(dǎo)問起你的進(jìn)度,你只能告訴他,你是多么地倒霉,又要延期。直到最后,領(lǐng)導(dǎo)也不得不同意,放棄一切要求,快點(diǎn)結(jié)束。獲得一個(gè)勉強(qiáng)收斂、湊合能看的結(jié)果和一顆受傷的心,結(jié)束這個(gè)偉大的算例。

為什么總是命不好?

同樣的邊界條件,別人用得很好,在你這里,邊界條件幾步把計(jì)算掐死,或者拉著整個(gè)流場(chǎng)跑偏,或者與內(nèi)部流動(dòng)共振永遠(yuǎn)不收斂。

高端模型,別人發(fā)表的文章,獲得了很漂亮的結(jié)果。為什么你先是不會(huì)用、然后不收斂、最后不準(zhǔn)確。

命不好,只是不熟悉這些方法,只會(huì)打開、運(yùn)行。不知道每個(gè)設(shè)置,對(duì)后面一步步迭代有什么影響,交叉使用又會(huì)發(fā)生什么效果?

任何一點(diǎn)不了解,就是一個(gè)被掩蓋的坑。坑多了,運(yùn)氣就不會(huì)好,遲早會(huì)掉進(jìn)去。

所有的意外都不是意外,只是最初盲目樂觀的坑。

要命好,主動(dòng)去失敗

有一個(gè)迷信的說法,做好一個(gè)仿真算例,總共要犯多少次錯(cuò)誤有個(gè)定數(shù)。犯過了這么多的錯(cuò)誤,才能夠獲得夠用的經(jīng)驗(yàn),到達(dá)真正的成功。

只有趟遍了路上所有的坑,才能夠順利抵達(dá)目標(biāo)。

為了改變我們的壞運(yùn)氣,可以主動(dòng)去失敗,用更少的時(shí)間,趟完更多的坑,用最小的代價(jià)積累經(jīng)驗(yàn)。

先去趟哪種坑?

算例中的坑可以分為兩類:

1、可以耗時(shí)間很少的:邊界條件、模型、格式…

2、必須耗時(shí)間很多的:網(wǎng)格、時(shí)間步長(zhǎng)、迭代步數(shù)…

不知道為什么,絕大多數(shù)人,只要算例出了一點(diǎn)點(diǎn)問題,首選加密網(wǎng)格、減小時(shí)間步長(zhǎng)、增加迭代步數(shù)。全然不顧,會(huì)把運(yùn)行時(shí)間成倍增加。

也許,大家認(rèn)為這么做絕對(duì)正確,至于運(yùn)行時(shí)間成倍增加,只代表工作量大,沒什么丟人的。

這么做沒錯(cuò),只不過把趟坑的成本抬得太高。一個(gè)算例運(yùn)行要一天,一個(gè)月你可以趟過30個(gè)坑;一個(gè)算例運(yùn)行要一周,一個(gè)月你只能趟過4個(gè)坑。

如果你在調(diào)試初期,上手就把網(wǎng)格搞得很濃密,以后你試任何一個(gè)小小的改動(dòng),都要付出慘重的時(shí)間代價(jià)。

合理的辦法:在建立算例的時(shí)候,先用很少的網(wǎng)格、較大的時(shí)間步、較少的迭代步數(shù)。去主動(dòng)試錯(cuò),變換各種邊界條件、模型、算法格式……,用最少的時(shí)間,試遍所有你能夠想到的選項(xiàng),獲得最全面的經(jīng)驗(yàn)。

有人會(huì)說,陸姐騙人,明明這些選項(xiàng)和網(wǎng)格多少相關(guān),網(wǎng)格少的時(shí)候,驗(yàn)證結(jié)果不全面。

你這么說也對(duì),但是你讓我挑選:一千萬網(wǎng)格,一個(gè)月時(shí)間獲得一個(gè)正確的驗(yàn)證;十萬網(wǎng)格,半天獲得一個(gè)有點(diǎn)缺陷的驗(yàn)證。我愿意要那個(gè)有點(diǎn)缺陷的驗(yàn)證,因?yàn)樾詢r(jià)比高。

不要忘了,一個(gè)月時(shí)間,領(lǐng)導(dǎo)已經(jīng)向你要結(jié)果,你才剛剛獲得一點(diǎn)經(jīng)驗(yàn),無論如何都是失敗。

除非你有時(shí)間寶盒,可以隨便使用時(shí)間。否則,調(diào)試算例,還是先用最短的時(shí)間,獲得大量有點(diǎn)不全面的經(jīng)驗(yàn)。

舉個(gè)例子

在你開始算例前,請(qǐng)你回想過去運(yùn)氣不好的故事,相信這次運(yùn)氣會(huì)更不好。只要有一個(gè)選項(xiàng)你沒有試過,就會(huì)在最要命的時(shí)候出錯(cuò)。

第一步:用一萬個(gè)網(wǎng)格畫一個(gè)平板、管子、方塊、斜坡,與你最后要做的產(chǎn)品有那么一點(diǎn)點(diǎn)類似。用一兩天的時(shí)間,把所有你能夠想到的邊界條件、模型、格式的各種選項(xiàng)都嘗試完。運(yùn)行一次也就一分鐘左右,你用一天時(shí)間,可以運(yùn)行成千次,足夠把這幾十個(gè)選項(xiàng)點(diǎn)得熟透,避免以后犯下簡(jiǎn)單錯(cuò)誤。

第二步:用較為稀疏的網(wǎng)格畫出算例的真實(shí)狀態(tài),還是調(diào)試邊界條件、模型、格式。這個(gè)階段,運(yùn)行一次的時(shí)間也許會(huì)增加到一個(gè)小時(shí)甚至一天。主要觀察計(jì)算結(jié)果是否合乎常理,然后再做些小調(diào)整。這個(gè)階段有可能要耗費(fèi)一周以上。

如果運(yùn)行順利,進(jìn)入下一步。如果失敗,回到第一步。

第三步:用較為濃密的網(wǎng)格、較小的時(shí)間步、較多的迭代步數(shù),運(yùn)行一周甚至一個(gè)月的時(shí)間,獲得一個(gè)計(jì)算結(jié)果。主要觀察局部流動(dòng)結(jié)構(gòu)和重要性能是否合理,仿真結(jié)果與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)有什么不同,并且回答為什么。

如果運(yùn)行順利,結(jié)束。如果失敗,回到上一步。

總結(jié)

1、永遠(yuǎn)相信自己運(yùn)氣不好,開始不要把算例搞得太復(fù)雜。

2、初期主動(dòng)去趟坑,趟過越多的坑,越容易成功。

3、先去趟那些可以耗時(shí)間很少的坑(邊界條件、模型、格式),最后去趟那些必須耗時(shí)間很多的坑(加密網(wǎng)格、減小時(shí)間步、增加迭代步數(shù)),用最低的成本購(gòu)買教訓(xùn)。

4、要舍得下功夫苦干,但是,那些耗時(shí)間很多的表面正確的事情,少做。

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