Wyniki wyszukiwania - BazTech

Ograniczanie wyników

2 Computer Methods in Materials Science

Powiadomienia systemowe

Sesja wygasła!

Znaleziono wyników: 2

Liczba wyników na stronie

Wyniki wyszukiwania

Sortuj według:

Ogranicz wyniki do:

Different MESH management strategies for non-stationary self-adaptive hp Finite Element Method

Paszyński M., Matuszyk P.

Computer Methods in Materials Science

2010

Vol. 10, No. 1

42-51

In this paper we compare different strategies for solving non-stationary heat and mass transfer problems, utilized to simulate austenite-ferrite phase transformation. The self-adaptive hp Finite Element Method (hp-FEM) is utilized to solve the heat and mass transfer problems at every time step. The hp-FEM generates a sequence of hp refined meshes delivering exponential convergence of the numerical error with respect to mesh size. To solve the computational problem at every time step, the hp-FEM utilizes the numerical solution from previous time step. We compare three different techniques for utilization of the previous time step solution. The first one generates a new mesh for the next time step starting from the regular initial mesh, the second one utilizes previous time step computational mesh, and the third one performs some unrefinements on the mesh from the previous time step before solving the actual time step. The comparison is based on the numerical simulation of the austenite-ferrite phase transition phenomena.

W pracy tej porównujemy różne strategię rozwiązywania niestacjonarnych problemów transportu ciepła i masy, zastosowanych w celu symulacji przemian fazowych austenit-ferryt. Problemy transportu masy i ciepła w każdym kroku czasowym rozwiązywane są z pomocą hp adaptacyjnej Metody Elementów Skończonych (hp-FEM). Algorytm hp-FEM automatycznie generuję ciąg siatek obliczeniowych zawierających elementy różnego rozmiaru oraz różne stopnie aproksymacji wielomianowej, w taki sposób, żeby uzyskać zbieżność eksponencjalną dokładności rozwiązania numerycznego względem rozmiaru siatki. Ze względu na niestacjonarny charakter obliczeń, hp-FEM w każdym kroku obliczeniowym wykorzystuję rozwiązanie z poprzedniego kroku czasowego. W pracy porównujemy trzy różne strategię wykorzystania siatki optymalnej z poprzedniego kroku czasowego. Pierwsza strategia polega na uruchamianiu obliczeń od tej samej siatki rzadkiej na początku każdego kroku czasowego. Druga strategia polega na wykorzystaniu siatki optymalnej wygenerowanej w poprzednim kroku czasowym do kontynuowania obliczeń w kolejnym kroku czasowym. Trzecia strategia polega na cofnięciu jednego kroku adaptacji na siatce optymalnej z poprzedniego kroku czasowego przed wykorzystaniem jej w kolejnym kroku czasowym. Porównania dokonano z pomocą przykładowego problemu obliczeniowego -symulacji przemian fazowych austenit-ferryt.

Phase transition simulations for solidification of Fe-C alloy with cellular automata interfaced with self-adaptive HP finite element method for non-stationary heat and mass transport problems

Paszyński M., Gawąd J., Matuszyk P., Madej Ł., Podorska D.

Computer Methods in Materials Science

2008

Vol. 8, No. 4

179-185

The simulation of the phase transition for solidification of Fe-C alloy with the Cellular Automata (CA) method interfaced with the hp-adaptive Finite Element Method (FEM) for the non-stationary heat and mass transport problems is presented in the paper. The computational domain is discretized by the uniform grid for the CA and a sequence of non uniform meshes for the self-adaptive hp-FEM. The rule-based CA model is responsible for the simulation of the grow of the new phase within the Fe-C alloy. The self-adaptive hp-FEM generates a sequence of meshes delivering exponential convergence of the numerical error with respect to the mesh size (CPU time). The solution from the previous time step as well as material data from the CA grid are projected to the current self-adaptive hp-FEM. The detailed description of the developed approach as well as the examples of numerical simulations are presented and discussed in the paper.

W pracy podjęto próbę symulacji przemiany fazowej za pomocą połączenia metody Automatów Komórkowych (Cellular Automata CA) z rozwiązaniem Metodą Elementów Skończonych (MES) problemu transportu ciepła i masy. Wykorzystane podejście bazuje na dyskretyzacji wspólnej domeny obliczeniowej za pomocą stałej siatki CA oraz hp-adaptowanej siatki MES. Za pomocą modelu CA odtworzono rozrost ziarna nowej fazy, wykorzystując reguło wy opis postępu przemiany. Ponieważ na granicy międzyfazowej zachodzi skokowa zmiana własności materiału, a jednocześnie zmienne pole temperatur i koncentracji składników wpływa na lokalną kinetykę przemiany, w obszarze tym przeprowadzono adaptację siatki MES. Natomiast w obszarach odległych od frontu przemiany prowadzone jest rozwiązanie na elementach dużo większych od rozmiaru komórek CA. Pomiędzy MES i CA wprowadzono algorytm wygładzający, oparty na metodzie SPH (Smoothed Particle Hydrodynamics). W pracy zaprezentowany został opis opracowanego modelu wieloskalowego oraz przedstawiono wyniki symulacji przemiany fazowej.