电流密度分析时遇到有限元网格大小剧烈影响分析结果的问题，欢迎大家来讨论

lzhoutong

一句话来说，就是当我求电流密度最大值的时候，发现网格划的越细，电流密度最大值会变得越大；而且随着网格的细化，电流密度最大值增加的越来越快！
下面是问题的具体描述：

结合一个小例子来说吧，我先叙述一下模型，然后再说问题。模型及边界条件如图1所示，模型采用轴对称模型，左边面为一种材料，右边为另外一种材料，采用PLANE67，两个接触面认为是理想接触，因而采用了AGLUE操作，左边面上端淡黄色表电势零点，右边青绿色耦合电压节点后加电流（AMPS）载荷。
下面说问题。由于电流在左右两个面相交的靠近电势零点的那个角点处有电流集中，这可以从图2所示的后处理结果看出，这有点类似于结构分析中的应力集中。但问题在于，结构分析中的应力集中由于有应变的驰豫存在，当网格细化的时候最大应力值一般都会稳定下来，不会随着网格的细化而越来越大。但在我这个情况下，由于没有类似于应力集中的那种驰豫，所以当我把网格划的更细的时候，电流集中处的电流密度最大值就会越来越大，而且没有稳定的趋势。
我搞不清楚到底是我的模型本上存在什么问题，还是我分析的过程中有什么处理不当的地方。所以，想把这个问题拿出来给大家看看，讨论讨论，当然了，更希望有高手来指点指点。
最后我把我细化网格的过程中最大电流密度值的变化情况做成图贴上来，如图3所示。以助于大家对这个现象的直观了解。

图1 模型和边界条件

图2 后处理-电流密度云图（单元解）

图3 电流密度最大值和网格细化之间的关系 纵轴表电流密度最大值 横轴表网格边长值
可见，随网格细化，电流密度最大值越来越大，而且变化越来越快无稳定趋势

xing06

我感觉是不是模型的边界设置不对，电流总量有限制的。对材料而言不同的线径电流量有限制，不可能理想的大。

iamabc

你遇到的问题应该是有限元方法本身存在的问题，在求解含有一些尖角的模型的时候会出现这类问题

lzhoutong

我感觉是不是模型的边界设置不对，电流总量有限制的。对材料而言不同的线径电流量有限制，不可能理想的大。
xing06 发表于 2010-11-6 16:20

朋友你好，谢谢你的回复。
但是你的意思我没大看明白，能不能比较详细的说一下。那如果如你所说，我的模型和边界没有问题，但是在这个问题中，我需要求的量——那个电流密度的最大值是随着网格的细化逐渐变大的，我应该如何解决这个问题呢？
谢谢！

lzhoutong

你遇到的问题应该是有限元方法本身存在的问题，在求解含有一些尖角的模型的时候会出现这类问题
iamabc 发表于 2010-11-7 09:15

我认为，即使不含尖角，如果存在某一个量的集中（比如电流，力）的话，那么该量相应的面积（体积）导出量（如电流密度，应力）都会存在随有限元网格细分而数值越来越大的问题。
问题的关键在于，如果这个随着网格细化数值越来越大的量刚好就是我们需要求得起数值的量，我们应该如何解决这个问题？

robinchj730

能不能解释下你的模型想分析什么问题,没看懂,呵呵?

lzhoutong

能不能解释下你的模型想分析什么问题,没看懂,呵呵?
robinchj730 发表于 2010-11-9 21:43

就是电流从电势高的部分流向电势为零的部分。难得我叙述的还不够清楚？

anonymouss

我说不清楚是什么原因，但是你将网格划分的太密也会造成不收敛，甚至得出错误的结果；

jhondanny

正在做这方面的工作，学习一下

monkey0012345

网格过细也会不收敛啊，一般网格剖分大小为多少啊，请教啊 8# anonymouss