http___blog.simmakers.com_ansys-thermal-analysis-of-permafrost__lang_bg_1.xml
http___simmakers.com_international-conference-earth-cryology-xxi-century_.xml
1.1 2.1 3.1 4.1 4.2 4.3 5.1 6.1 7.1 8.1 9.1 10.1 11.1 12.1 13.1 14.1 14.2 14.3 14.4 14.5 15.1 16.1 16.2 16.3 17.1 18.1 19.1 19.2 20.1 20.2 21.1 21.2 22.1 23.1 24.1 24.2 25.1 26.1 26.2 26.3 26.4 27.1
Една инженерна компания е наскоро попита Simmakers да коментира възможността за прилагане на пакета от крайните елементи на ANSYS към проблемите на земята размразяване и термична стабилизация, и да обясни предимствата на Frost 3D Universal софтуер при решаването на такива проблеми. Имайте предвид, че този въпрос също са обхванати от различни специалисти в специализирани форуми и конференции. Вземания от дистрибутора ANSYS: ANSYS с крайните елементи анализ метод се използва за анализ на земята размразяване. ANSYS е дългогодишен универсална софтуерна система за анализ на крайните елементи. Той е популярен със специалисти в областта на компютърно инженерство (CAE, Автоматизация на инженерния труд) и крайните елементи решения за линейни и нелинейни, стационарни и нестационарни пространствени проблеми на твърдите тялото механика и строителна механика (включително извънболнична геометрично и физически нелинейни проблеми на контакт взаимодействие на строителни елементи), проблеми на течни и газови механика, топлообмен и топлопреминаване, електродинамика, акустика, , а също и механика на обвързаното с полета. Има много клонове на софтуерното приложение Ansys, но основните от тях са: -Твърди механика на тялото -Течности и газове механика -Топлообмен и топлопреминаване -Електродинамика -Акустика -Интердисциплинарни предизвикателства Коментари на нашите математици и специалисти в областта на топлинните физика на почвата и числено моделиране: По-долу са основните причини, поради които е трудно да се използват ANSYS и други универсални крайните елементи анализ софтуерни системи за наземно замразяване и размразяване проблеми, както и защо тяхната употреба не добавя никаква практическа стойност за проектиране дейности. Разтворът на ANSYS софтуерен пакет за топлообмен и пренос на топлина проблеми като земята замразяване и размразяване, се основава на имплицитната формулиране на метода на крайните елементи с. Затова ANSYS прибягва до Нютън-Raphsons и други методи за итерация (последователни приближения метод, и т.н.). Обаче, проблемът на земята замразяване и размразяване е свързано с високо нелинейни проблеми поради рязката промяна на топлофизичните свойства на земята, както и излъчването на топлина / усвояване в резултат на "вода-лед" фазови преходи срещащи се в приземния. При прилагане на методите ANSYS наема (имплицитно формулиране на метода на крайните елементи и прилагането на метода на Нютон-Raphsons за линеаризация) за решаване на тези проблеми, има проблем на конвергенция на числения метод (с всяка следваща итерация на численото решение, новият резултат се отклонява все повече и повече от вярно решение на проблема). Това се дължи на факта, че Нютон-Raphsons повторения се събират само ако първоначалната оценка беше избран в непосредствена близост до истински разтвор. Анализ на точността и изчислителната скоростта на решаване за наземно замразяване в поле 10x10x25 метра в Frost 3D Universal и други пакети FEA Например, в случай на проблем на земята замразяване и размразяване, ефективния топлинен капацитет на земята се променя значително с температура. В резултат, незначителна промяна на температурата води до много голяма промяна в топлинна мощност, което е и причината за първоначалната оценка при метода на Нютон-Raphsons взето от предишната стъпка време (същата процедура, използвана в ANSYS) води до не-сближаването на метода. По този начин, при решаването на повечето от практическите проблеми в областта на наземното замразяване и размразяване, числения метод в ANSYS връща ниска точност и, използването на този софтуер, разтворът е понякога недостъпен. Проблем на конвергенция в универсалните пакети за числено моделиране При решаване на проблеми на земята замразяване и размразяване, По първоначални данни, необходими за изчислението са следните термо-физични свойства на почвата: топлинна мощност и топлинна проводимост за размразени и замръзнали почви, зависимостта на размразени съдържание на вода на земята температура, фаза Началната температура на преход в земята. В пакета ANSYS, обаче, , с цел решаване на проблеми с температурата, ние трябва да се уточни промяната в топлинна мощност и топлинна проводимост с температура. По този начин, за да се реши за наземно замразяване и размразяване в пакета ANSYS, потребителят трябва да напише специален софтуер рутинна, който, въз основа на термо-физични свойства на земята (за три параметри, изброени по-горе), ще изчисли зависимостта на топлинен капацитет и коефициент на топлопроводност от температурата. При разглеждане на проблемите на земята замразяване и размразяване, често е необходимо да се вземат присъствието на подземните термична стабилизация устройства (thermosyphons) предвид при изчислителна домейн. Това е невъзможно да се изчисли в ANSYS както не може да реши уравненията, описващи работата на thermosyphons. При решаване на земята замразяване и размразяване проблеми, там често е сложен инженерно-геоложката структура на земята. 3D геометрия на земята структурата на инженерно-геотехническо е реконструиран в процеса на решаване на земята замразяване и размразяване проблеми чрез интерполиране на данните за структурата на земята, получена от инженерно-геоложки сондажи. Пакетът ANSYS няма никакви такива инструменти за създаване на сложни геометрии на инженерно-геоложки земята структура. Реконструкция на сложна геоложка и литоложкия земята структура в Frost 3D Universal софтуер Предимства на Frost 3D Universal. Софтуерният пакет Frost 3D Universal е специално проектиран, за да се реши на земята замразяване и размразяване проблеми, като се вземат предвид термален ефект на различни конструкции (тръбопроводи, сондажи, и т.н.) и thermosyphons, така че не страда всяка от споменатите по-горе проблеми. В Frost 3D Universal софтуер, това не е проблем за сближаване с изчисления, включващи прехвърляне фаза и е възможно да фактор в оперативната дейност на thermosyphons; потребителски интерфейс е фокусиран върху наземните замразяване и размразяване сценарии и софтуер съдържа всички необходими инструменти, за да управляват тези задачи. Край на изчислението в Frost 3D Universal софтуер При решаване на земята замразяване и размразяване проблеми, често е необходимо да се симулира термичните процеси в големи пространствени измерения (стотици метри), които включват елементи на много значими геометрични размери, преди да се вземе предвид (топлоизолационни материали, тръби сондажи, петролопроводи и газопроводи, thermosyphons). Това води до създаването на изчислителна мрежа по реда на 10 млн. възли. Симулация на термични процеси на очи на 10 милион възли в ANSYS софтуер и друг софтуер за анализ на крайните елементи е много трудно да се извърши поради дългия изчислителен път (няколко дни), и тези проблеми са невъзможни за изчисляване на личен компютър поради липсата на RAM. The Frost 3D Universal Софтуерът има математически решават, паралелизирано на GPU, позволява изчисление на топлинните проблеми на милиони очи няколко пъти по-бързо от всеки друг FEA софтуер, включително ANSYS. Ефективност на математически решаване паралелизация в Frost 3D Universal, Abaqus и ANSYS
1.1 3.1 4.1 5.1 6.1 6.2 6.3 7.1 7.2 7.3
International Conference “Earth Cryology: XXI Century” Simmakers took part in the International Conference “Earth Cryology: XXI Century”, held on 29.09-03.10.2013 in Pushchino, Russia. The main issues covered at the conference included processes occurring in permafrost soils; simulation and mapping of permafrost; construction on permafrost; soil hydrology in permafrost areas; permafrost warming and thawing, long-term monitoring of permafrost; subsea permafrost; environmental problems involved in modern cryogenic geosystems, etc. Representatives from Simmakers made 2 presentations: “Computer Simulation of Artificial Ground Freezing with Frost 3D Universal Software”. The report highlighted the aspects of the Frost 3D Universal software application for the simulation of ground freezing and thawing processes, as well as of thermal stabilization of soils. Forecasting these processes is of particular importance for the formulation of geotechnical justifications regarding the construction of buildings and structures on permafrost. “Computationally Efficient Numerical Method for Heat Transfer Problems in the Engineering of Foundations Construction on Permafrost”. The report covered issues such as heat transfer problems associated with engineering projects on permafrost, numerical methods used in the mathematical algorithms developed for the Frost 3D Universal software, as well as the advantages of the alternating direction method compared to other numerical methods used in popular commercial software for the simulation of thermal processes. The results of computations were demonstrated in several examples.