數(shù)值模擬在陰極保護中的應用進展
本文選題:陰極保護 切入點:數(shù)值模擬 出處:《材料科學與工藝》2016年04期
【摘要】:陰極保護是控制金屬構件腐蝕的有效方法之一.隨著陰極保護以及計算機技術的發(fā)展,數(shù)值模型在陰極保護體系設計和優(yōu)化過程中得到了越來越廣泛的應用.本文介紹了3種數(shù)值模型計算方法及有限元計算過程中邊界條件的處理,綜述了數(shù)值模型計算的發(fā)展現(xiàn)狀以及面臨的問題,闡述了有限元法和邊界元法的優(yōu)缺點.對比分析發(fā)現(xiàn):邊界元法可以使整個問題的維度降低一維,減少了計算量,提高精度,簡化了建模過程.有限元法要求區(qū)域是有界的,可以對陰極保護體系進行三維分析,但計算量較大.邊界元法適用于無限域、半無限域問題,有限元法的剖分靈活,更加適用于邊界復雜以及求解域內電位場分布變化比較大的體系.在實際應用過程中,如何根據(jù)實際情況合理地采用有限元和邊界元相結合的方法,發(fā)揮兩種方法各自優(yōu)點是陰極保護數(shù)值優(yōu)化技術今后的一個發(fā)展方向.
[Abstract]:Cathodic protection is one of the effective methods to control corrosion of metal components.With the development of cathodic protection and computer technology, numerical model has been widely used in the design and optimization of cathodic protection system.This paper introduces three kinds of numerical model calculation methods and the treatment of boundary conditions in the course of finite element calculation, summarizes the development and problems of numerical model calculation, and expounds the advantages and disadvantages of finite element method and boundary element method.It is found that the boundary element method can reduce the dimension of the whole problem, reduce the computational cost, improve the accuracy and simplify the modeling process.The finite element method requires the region to be bounded and can be used to analyze the cathodic protection system.The boundary element method is suitable for infinite and semi-infinite domain problems. The finite element method is more suitable for the system with complex boundary and large change of potential field distribution in the domain.In the process of practical application, how to reasonably adopt the finite element method and the boundary element method according to the actual situation, and give play to the respective advantages of the two methods is a developing direction of the numerical optimization technology of cathodic protection in the future.
【作者單位】: 海洋化學理論與工程技術教育部重點實驗室(中國海洋大學);中國海洋大學化學化工學院;
【基金】:國家自然科學基金資助項目(41576076)
【分類號】:TG174.41
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,本文編號:1691059
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