Frost 3D в вузах Выбрать язык: Русский English

Прямоугольная область шириной 50 м, длиной 60 м и высотой 50 м заполнена 7 инженерно-геологическими элементами следующих типов: торф, супесь, глина, суглинок. Автомобильная дорога располагается на поверхности геологической структуры. Граничные условия на полотне дороги устанавливаются с пониженным, а на откосах насыпи с повышенным коэффициентом снегонакопления. Сравнение результатов расчетов, в поперечном сечении Сравнение результатов расчетов, вАвтомобильная дорога на ММГ: ANSYS, Comsol, Frost 3D

Модель «Автомобильная дорога на ММГ»

Прямоугольная область шириной 50 м, длиной 60 м и высотой 50 м заполнена 7 инженерно-геологическими элементами следующих типов: торф, супесь, глина, суглинок.
Автомобильная дорога располагается на поверхности геологической структуры. Граничные условия на полотне дороги устанавливаются с пониженным, а на откосах насыпи с повышенным коэффициентом снегонакопления.

Расчет проводился с 21.10.2025 по 15.05.2044

В расчетах использовались сетки со следующими шагами по осям:

Frost 3D Ansys Comsol Multiphysics
OX – от 0.05 м до 1 м
OY – от 0.05 м до 1 м
OZ – от 0.05 м до 1 м
OX – 1.05 м до 1.25 м
OY – 0.05 м до 1.1 м
OZ – 0.05 м до 1.1 м
OX – 0.1 м до 1.5 м
OY – 0.1 м до 1.5 м
OZ – 0.1 м до 7.5 м

Контрольные параметры – расстояние от верхней границы расчетной области до глубины температуры фазового перехода (глубина кровли мерзлоты).

Автомобильная дорога на ММГ

Автомобильная дорога на ММГ

Расчетная сетка во <span class="nobr">Frost 3D</span>

Расчетная сетка во Frost 3D

Расчетная сетка в Ansys

Расчетная сетка в Ansys

Расчетная сетка в Comsol

Расчетная сетка в Comsol

Сравнение результатов расчетов, в поперечном сечении

Frost 3D

Сечение поперек автомобильной дороги | Frost 3D

7.22 м

Контрольный параметр в координатах
([X=5;Y=10])

Ansys

Сечение поперек автомобильной дороги | Ansys

7.35 м

Контрольный параметр в координатах
([X=5;Y=10])

Comsol

Сечение поперек автомобильной дороги | Comsol

7.25 м

Контрольный параметр в координатах
([X=5;Y=10])

Сравнение результатов расчетов, в продольном сечении

Frost 3D

Сечение вдоль автомобильной дороги | Frost 3D

6.76 м

Контрольный параметр в координатах
([X=5;Y=0])

Ansys

Сечение вдоль автомобильной дороги | Ansys

6.82 м

Контрольный параметр в координатах
([X=5;Y=0])

Comsol

Сечение вдоль автомобильной дороги | Comsol

6.85 м

Контрольный параметр в координатах
([X=5;Y=0])

Для построения графиков сравнения температур в качестве опорных точек были выбраны следующие координаты зависимостей от глубины:

     X = 50 Y = 30;
     X = 0 Y = 15;
     X = 0 Y = 25.

Линии отслеживания разницы температур

Распределение температуры по глубине по координате X=0; Y=15 Распределение температуры по глубине по координате X=0; Y=15

Разница температур Frost3D и Comsol:
• максимальная 0.6 ℃;
• средневзвешенная по глубине 0.032 ℃
Разница температур Frost 3D и Ansys:
• максимальная 0.6 ℃
• средневзвешенная по глубине 0.018 ℃

Распределение температуры по глубине по координате X=0; Y=25 Распределение температуры по глубине по координате X=0; Y=25

Разница температур Frost 3D и Comsol:
• максимальная 0.4 ℃;
• средневзвешенная по глубине 0.054 ℃
Разница температур Frost 3D и Ansys:
• максимальная 0.2 ℃;
• средневзвешенная по глубине 0.0024 ℃

Распределение температуры по глубине по координате X=50; Y=30 Распределение температуры по глубине по координате X=50; Y=30

Разница температур Frost 3D и Comsol:
• максимальная 0.25 ℃;
• средневзвешенная по глубине 0.043 ℃
Разница температур Frost 3D и Ansys:
• максимальная 0.3 ℃;
• средневзвешенная по глубине 0.041 ℃

Некоторые пользовательские параметры при создании проекта:

Число элементов расчетной сетки Число узлов расчетной сетки (линейная дискретизация в МКЭ) Время расчета (Ryzen 9 5900X и GeForce RTX 3060), ч
Frost 3D 23287500 23535266 3
Comsol Multiphysics 498850 508872 27
Ansys 490508 513554 25

Вывод

Исследование показывает хорошую согласованность результатов расчетов в программах Frost 3D, Ansys и Comsol Multiphysics. Относительная погрешность (по глубине растепления) Frost 3D в сравнении с Ansys составляет 1.3%, с Comsol 0.8%. В абсолютных значениях (по температуре) средневзвешенная погрешность с Ansys составляет 0.02 ℃, с Comsol 0.043 ℃.

Другие сравнения расчетов Frost 3D, Ansys и Comsol:

Мы используем cookie-файлы. Оставаясь на сайте, вы соглашаетесь с их использованием. Подробнее.
Принять
Отказаться