VariDrainage / ③ DRIFT

2026-11-13 · 机械诊断阶段已完成

膜为什么还没算稳?
从能量账本,查到切面传功。

我们保持原来的薄膜模型和轨迹不变,给计算增加了一组“测量仪表”:检查每一步的力是否算准、能量花在哪里,以及膜内与边缘之间如何传功。

这一轮的结论:现有力求解已经满足自身精度要求;时间离散仍带来明显的数值损失,而两种切面传功估计尚未吻合。当前阶段完成了定位和验证工具,尚未完成真实排液与黑膜的实验验证。
1,400 / 1,400接受步满足现有力阈值三个 200 微秒重放
64 / 64保存机械步独立核对通过SI 单位 + GEOS 几何重建
43%–53%切面传功估计仍有差异不能用账本闭合代替物理验证

01 · 这次到底做了什么?

把区域想成两个相连的房间:薄膜一侧、靠近边缘的一侧。我们同时检查“各自存了多少能量”“内部损失多少”“通过连接处传了多少功”。区域边界固定在 x = 240 微米;粒子移动导致的区域归属变化单独记账。

固定切面把膜内与边缘分成两个互补区域
示意图,仅解释区域关系;不是新的粒子模拟帧。 矢量 PDF

新增的观察器读取原生计算状态,不改变力、材料、时间步或求解阈值。关闭观察器的对照,以及开启后的三个长重放,其原有六份轨迹文件均与冻结结果逐字节相同。实现中首次发现的 CSV 固定标记格式问题也保留了原始记录,修正格式后另建了主批次。

本轮完成 5 次主批次运行:一次 200 微秒关闭观察器对照、一次 1 微秒启动检查、三次 200 微秒重放。另有 24 项原生检查通过,其中 6 项为新增;85 个保存状态步通过独立标量公式核对。全部任务已结束,单例最长约 60 秒。

02 · 力没有“没算够精细”的证据

图中每条曲线表示“最后的力残差 ÷ 当前求解器允许的残差”。低于虚线 1,就是达到原有标准。三个时间步的全部接受步都通过,最大比值为 0.916。

三种时间步的全部力残差与原生阈值之比均小于一
全部原生接受步,不是抽样。通过当前阈值不等于完整动力学已收敛。 矢量 PDF

判断:没有依据仅靠进一步收紧 Newton 力阈值来解决此前的运动差异。空间离散、时间离散和分步耦合仍需分别检查。

03 · 找到一个值得追踪的数值影响

蓝线是模型中的黏性耗散;红线是后向欧拉时间离散带来的惯性数值损失。两者来源不同。时间步缩小后,红线与蓝线的累计比值从 88.4% → 48.8% → 25.8% 下降,但仍不可忽略。

逐步累计的模型黏性耗散与数值惯性损失随时间步变化
每个接受步都计入累计量。该趋势提示时间离散影响,不构成单独的因果证明。 矢量 PDF

意味着什么:观察到的运动对时间步敏感,可能部分受到数值损失影响。我们尚未通过隔离实验确定贡献比例,也不能把这项损失解释成真实薄膜的额外黏性。

04 · 账本对上了,切面传功还没对上

蓝线从离散黏性能量与力的关系计算切面传功;红线从局部重建的应力和速度计算同一切面的功。两条线相对 L2 差异为 42.6%、46.5%、52.7%,没有随本轮时间加密而消失。

三个时间步下离散端口功与重建切面应力功存在差异
只画首步、每 10 微秒和终步保存的单步功率(单步功 ÷ dt),不是全程累计能量。 矢量 PDF

这说明“离散账本严格闭合”和“连续物理切面牵引验证”是两个不同要求。局部重建的应力尚不一定包含离散面修正所对应的数值通量;差异也不能直接证明物理黏性模型错误。

相关的 HMM 统一框架与 SUSHI 原始论文为检查稳定化、梯度重建与数值通量的关系提供了参考。这些是标量扩散工作,与当前移动薄膜的向量黏性算子是否等价仍需推导;本项目不把通用能量账本或梯度恢复作为创新点。

05 · 这一轮收尾,下一轮验证什么?

  1. 先验证切面传功的定义。从当前黏性双线性形式推导包含面修正贡献的数值传功,用仿射场与固定切面小算例检查。
  2. 再隔离时间离散影响。分别检查惯性数值损失与力学—排液分步,保持材料、物理切面和判据不变。
  3. 最后回到原始目标。通过时空收敛与物理通量检查后,再推进排液、边缘再生、黑膜与实验定量对比,不用拟合排液律制造目标现象。
仍沿用最初 HTML 的③主线:从物理出发,解释并定量验证薄膜排液与黑膜。目前解决的是这条主线上的数值可信度问题,不是已经得到实验结论。

数据与复现

本页结论可追溯到原生日志、冻结参数、公式核对与原始 CSV。保留首次格式检查在内,共 64 份原始文件,约 15.08 MB,分卷恢复后逐字节校验。

展开技术说明与下载

恢复命令:python restore_raw.py REPORT_DIRECTORY NEW_OUTPUT_DIRECTORY。目标目录中的同名文件不得已存在。

此处独立机械审计覆盖保存步;逐步力阈值与累计能量来自原生全步统计。区域毛细能导数另经有限差分单元检查,尚无独立连续毛细牵引验证。