ironleg 发表于 2013-1-10 10:41:45

在对细长条状矩形进行求解时遇到解明显不对的问题

在对长条状矩形进行划分网格后,施加三边热流密度为0,最后一边施加热流密度关于温度的非线性函数载荷,并在其中一点上施加温度载荷。由于我是借用稳态温度场来模拟稳态电位场(阴极保护方面)的情况,所以这里温度都是负1到0之间的。但是模拟计算出来的却是很大的,最大到399.阴极保护极化曲线(这里就是温度与热流密度的函数关系)没有问题。请各位高手指点迷津。

ironleg 发表于 2013-1-10 14:04:52

换成以前用的算例极化曲线函数(数值也差不多)也不行,虽然结果要小多了,但是也达到12.当时用该极化曲线做边界条件的正方形可以算出合理值。

ironleg 发表于 2013-1-10 15:05:27

我在考虑是不是单元类型需要修改,我用的是plane55

tonnyw 发表于 2013-1-11 02:38:56

我认为让大家在最短的时间里对问题有初步的了解,最好你能够详细的描述你要解决的问题。

比如对于此边界值问题,你不妨画个图,列出边界条件,所用的材料参数,单元类型等相关的信息,这样方便大家讨论。

ironleg 发表于 2013-1-11 09:47:48

tonnyw 发表于 2013-1-11 02:38 static/image/common/back.gif
我认为让大家在最短的时间里对问题有初步的了解,最好你能够详细的描述你要解决的问题。

比如对于此边界值 ...

谢谢斑竹的提醒,昨天确实是比较唐突。我的问题是这样的。我想模拟管道模型里阴极保护电位分布情况。用的是跟电位场类似的稳态温度场。由于管子轴对称性质,决定建二维剖面模型1作为有限元模型。我建的单元类型是plane55,热导率用电位场里面对应的电导率,图1中矩形长1.5米,宽0.01325米。矩形的下边表示要保护的铁,这条边遵循阴极极化曲线,也就是温度场里热流密度(关于温度的函数形式),这条边的左端点放一个牺牲阳极电位固定为-1.091V(这里相当于左端点处温度为-1.091),这条边的上面全是介质海水。另外三边遵循电流密度也就是这里的热流密度为0的边界条件。求解的自由度是温度。大体就是这样做的。求解的时候会出现几个警告,说几个单元处在半径为0的对流面上,忽略之后运行发现数据不合理终值达到2000多,我不用轴对称直接用这个长条的话没有警告,但数据也是这么大。我在保持长度不变的情况下,把宽度拓宽,发现数据越来越趋于合理化(之前做过一个类似的方块模型结果很好)。1.我想知道这个plane55是不是对长宽比有限制,网上找了一下没找到。2.不是单元类型的原因,边界条件会存在什么问题呢?

tonnyw 发表于 2013-1-11 11:38:51

1. Element aspect ratio has effect on every type of element.
2. You need to refine a lot along the horizontal direction.
3. Refinement is also needed along the height direction.
4. I assume you have nonlinear boundary condition. Can you tell us exactly how the boundary condition looks like?

ironleg 发表于 2013-1-11 13:38:31

tonnyw 发表于 2013-1-11 11:38 static/image/common/back.gif
1. Element aspect ratio has effect on every type of element.
2. You need to refine a lot along the h ...

谢版主耐心解答。我用的是拟合的四次多项式:y=12x^4+85.56x^3+151.75x^2+104.58x+25.168

ironleg 发表于 2013-1-11 14:02:27

tonnyw 发表于 2013-1-11 11:38 static/image/common/back.gif
1. Element aspect ratio has effect on every type of element.
2. You need to refine a lot along the h ...

细化网格也不能改观,见图。

ironleg 发表于 2013-1-11 14:05:28

我现在在想是不是那个求解选项设置的问题。我只是设置了time at end of loadstep为1,其余的没变。

ironleg 发表于 2013-1-11 14:13:05

ironleg 发表于 2013-1-11 14:02 static/image/common/back.gif
细化网格也不能改观,见图。

这里我设置了单元最大长度0.003.高度方向能划分0.01325/0.003=5个单元。通过图形看这里变化实在太快了。

ironleg 发表于 2013-1-11 15:34:40

ironleg 发表于 2013-1-11 13:38 static/image/common/back.gif
谢版主耐心解答。我用的是拟合的四次多项式:y=12x^4+85.56x^3+151.75x^2+104.58x+25.168 ...

这里的y对应热流密度,x对应温度。

tonnyw 发表于 2013-1-12 00:21:04

Could you simplify the model a little bit?

1. Don't apply the temperature on a single point. You can apply the temperature on a line with small length.
2. Solve a linear problem first. Use linear heat flux boundary condition first, for example, y = 25.168.

You can see that the other three sides are insulated. You have heat flow inside the model on the fourth edge. I think the heat has to flow outside from the place you apply the temperature boundary condition.

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