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[07.动网格] 请弱解高手指点——模型库中sloshing_tank自由面上通过边界上的弱解形式施加表面张力

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发表于 2010-10-22 16:39:15 | 显示全部楼层 |阅读模式 来自 法国
模型库中sloshing tank例子通过动网格来模拟一个周期摇晃的容器中自由液面的波动行为,但在这个模型中由于容器较大,没有考虑自由液面中表面张力的作用,也没有考虑自由面和左右壁面的润湿问题。

最近找了个老外,要了点资料,据说是法国COMSOL公司的人写的一个东西,改进了sloshing tank例子,表面张力和润湿作用是通过弱解形式施加上去的。

琢磨了几天弱解,照猫画虎试算了一些例子,有的成功,有的就不行。觉得这个基本原理,我似乎没能力弄懂了。

这里先附上资料,然后有些问题请教大家。附件中两个文件:一个是边界上表面张力和接触点润湿的公式推导,还有一个就是改进后的sloshing_tank的例子,将原来的例子缩小了1000倍,以突显表面张力的作用。

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 楼主| 发表于 2010-12-5 18:11:30 | 显示全部楼层 来自 法国
Simdroid开发平台
还是这个问题。
试了一段时间,按照别人给的例子把边界条件写了进去,计算的结果真的是对的!

以为可以打个马虎眼把这个通过“弱解”形式施加边界条件的问题忽略过去了,但接下来的问题是:除了这个表面张力,边界上还要施加一个额外的压力进去。

论坛上可以找到N-S的弱解形式,但关于它的边界条件的弱解形式,上面的那个表面张力是个例子,如果有另外的Fx, Fy在边界上存在,该如何推导它的弱解?

还有一个问题:通过这种physical→equation system→boundary system的方式输入弱解形式的边界条件,跟在physical→boundary setting里面直接写边界条件有什么不同吗?

不是太懂有限元的基本原理,还真是不行啊。请超级高手们略加指点,说一下在手册里看什么内容也好啊!
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 楼主| 发表于 2010-10-22 16:41:08 | 显示全部楼层 来自 法国
按照下面图的推导:在边界上对表面张力乘以试函数进行积分,分步积分得到右边的式子(红色框中),然后在physicalequation systemBoundary systemWeak标签中,输入公式(图中的红框)。

我的问题是:这个Boundary system对话框内就weak标签就有10行,每行代表什么?那么表面张力这一项输入在第5/6行,到底有什么道理?在哪里能看到有关这方面的东西的说明?(仔细看了一下模型库的例子,似乎都和这里的设置不一样。)

这个问题大概是一个比较基本的问题,纠结了几天了。但功力不够,理解起来非常困难。请高手指点了!

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 楼主| 发表于 2010-10-22 16:44:26 | 显示全部楼层 来自 法国
图似乎有点小,但都在上面的附件PDF文件里了。

请对弱解形式有研究的高手,指点了!翻了一些书,还没有看到这样处理的例子。提前谢谢了!
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 楼主| 发表于 2010-10-25 09:45:58 | 显示全部楼层 来自 法国
这两天学习了论坛关于弱解的一些帖子(版主Kinguan做了个学习导览贴http://forum.simwe.com/viewthrea ... hlight=%C8%F5%BD%E2),都是从原理的角度讲的,只能说大致知道了comsol使用弱解的思路。

但关于具体的操作,比如上面的那个问题,还是没有看到相关的例子和解释。翻了好久手册,也没有看到有关的说明。照说,使用弱解来解方程是Comsol的强项啊。有没有个中高手,哪怕指点个方向也好了。谢了!
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发表于 2010-12-10 15:47:57 | 显示全部楼层 来自 大连理工大学
可以留下你的联系方式吗? 我也是在做这个类似的课题
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 楼主| 发表于 2010-12-12 19:39:37 | 显示全部楼层 来自 法国
谢谢关注,共同学习!(已发站内短消息)
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发表于 2010-12-12 19:53:37 | 显示全部楼层 来自 江苏镇江
新手一个,正在学习,希望高手指导
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发表于 2011-1-14 10:43:47 | 显示全部楼层 来自 辽宁大连
请问下楼主:在这个模型里面,如果上界面(即水面)是两个矩形的交界面,那么如果想让这个界面依然按类似正弦的规律变化,应该怎么设置呢? 2# soliton
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 楼主| 发表于 2011-1-15 23:26:37 | 显示全部楼层 来自 北美地区
请问下楼主:在这个模型里面,如果上界面(即水面)是两个矩形的交界面,那么如果想让这个界面依然按类似正弦的规律变化,应该怎么设置呢? 2# soliton
stst 发表于 2011-1-14 10:43


我不是特别理解你的问题。你的意思是两相的界面“初始形状”是正弦的,还是说在这两个流体流动的过程中,要“保持”两相的界面始终是“正弦”的(人为地强加的)?你这个应该是个瞬态的过程吧?

我猜你是想做稳定性分析,两相界面先给一个初始的“正弦”的“扰动”进去,然后看它如何发展。是不是这样的?如果这样,建模的时候,建成真个样子就好了。

其实,你这个问题,我也曾经这么想过。从边界条件的角度讲,和一楼的那个处理,应该没有什么两样。但例子中的那个用的是动网格,它计算过程中只有一相。
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发表于 2011-1-28 23:23:49 | 显示全部楼层 来自 浙江温州
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发表于 2011-2-27 11:37:41 | 显示全部楼层 来自 湖北武汉
Boundary system对话框内就weak标签就有10行,每行代表什么?
我只能回答你这个问题
点Int标签,上面有每行代表的变量名。
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 楼主| 发表于 2011-2-27 23:07:29 | 显示全部楼层 来自 北美地区
Boundary system对话框内就weak标签就有10行,每行代表什么?
我只能回答你这个问题
点Int标签,上面有每行代表的变量名。
chbo76 发表于 2011-2-27 11:37


谢谢指点!真的就是这样的。
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 楼主| 发表于 2011-3-9 15:50:41 | 显示全部楼层 来自 法国
再请教一个问题,如果上述模型,想精确知道每一时刻,变化的自由界面上某一点的曲率(或者表面张力),后处理的时候该如何求?

或者说,曲率的表达式是什么?

谢谢!
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发表于 2011-3-14 16:14:38 | 显示全部楼层 来自 江苏南京
能否留个qq,我做的课题和你的类似
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 楼主| 发表于 2011-3-14 18:17:46 | 显示全部楼层 来自 法国
能否留个qq,我做的课题和你的类似
极品冬瓜 发表于 2011-3-14 16:14
共同学习!由于技术原因,我比较少用QQ。还是邮件吧:zuosheng.lei@hotmail.com
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 楼主| 发表于 2011-3-18 21:20:20 | 显示全部楼层 来自 法国
6楼,15楼的朋友,这个问题有没有什么心得?大家弄的事情差不多,可以相互交流一下。谢谢!

我前面做了个例子,没有考虑自由液面和容器的润湿性的问题,现在开始想想这个问题,还是有限元的基础不够好。有没有高手出来讲讲这个大概的原理。我能猜出来个大概的逻辑,但从头到尾要推导,实在不行。
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 楼主| 发表于 2011-3-22 22:59:53 | 显示全部楼层 来自 法国
翻一下这个帖子。似乎论坛上有3-4位在琢磨这个事情。有进展就上来通报一下哦。
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 楼主| 发表于 2011-5-11 16:51:22 | 显示全部楼层 来自 法国
近期重新回到这个问题上来。

弱解的问题基本清楚了80%,知道那个表面张力是怎么处理的原理。

一个新的问题是关于和容器壁“润湿”的那两个点的处理。其中用到了边界拉伸耦合变量,把那个自由界面上的nx映射到两个点上,定义了一个cosT的变量。

但是很奇怪的是,对计算结果后处理是,显示出来这两个点处的nx和cosT的值居然不一样大!到底这个“边界拉伸耦合变量”是怎么实现的?期待高手来指点一下。上面有几位对这个问题感兴趣的,有进展也来传授一下啊!

我近期玩票做的一件事情:http://forum.simwe.com/viewthread.php?tid=976369&highlight=
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发表于 2012-3-9 16:18:52 | 显示全部楼层 来自 沙特阿拉伯
这是真高手啊!!受教啦!

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