在对细长条状矩形进行求解时遇到解明显不对的问题

ironleg

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

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

我在考虑是不是单元类型需要修改，我用的是plane55

tonnyw

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

tonnyw 发表于 2013-1-11 02:38
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

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

tonnyw 发表于 2013-1-11 11:38
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

tonnyw 发表于 2013-1-11 11:38
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

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

ironleg 发表于 2013-1-11 14:02
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

ironleg 发表于 2013-1-11 13:38
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

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.