Расчет токов

[Seds]

Добрый день. Хочу создать свою программу для моделирования реакционного спекания в машине искроплазменного спекания. Свою программу хочу написать потому, что большинство программ для моделирования использует метод "конечных элементов", в то время как мне больше подойдет метод "клеточных автоматов". Для начала, упрощенная схема выглядит как сечение цилиндра, то есть в 2Д это просто квадрат или прямоугольник. Согласно названию метода он разбивается на клетки.

Каждая клетка в каждый период времени имеет свое сопротивление, что зависит от температуры, пористости, фазового состава и так далее. И чтобы посчитать количество выделяемого тепла за счет "нагрева Джоуля" необходимо знать ток протекающий через эту клетку.

Поэтому, по моему мнению, каждую клетку можно заменить на блок резисторов, и сопротивление каждого будет иметь половину сопротивления клетки, которое может вычислить через объем самой клетки и эффективное удельное сопротивление клетки в каждый момент времени.

То есть задача сводится к тому, чтобы зная напряжение и сопротивление резисторов, сосчитать ток в узлах, однако схема сложна, и я не знаю с какой стороны к ней подступиться.

[Реклама]

Реклама: ООО ТД Промэлектроника, ИНН: 6659197470, Тел: 8 (800) 1000-321

[Огонёк]

Решение задачи должно основываться на правилах Кирхгофа. И реализовываться на графах. В этой области программирования существует множество алгоритмов, написаны тонны литературы.

[Реклама]

20% скидка на весь каталог электронных компонентов в ТМ Электроникс!

Акция "Лето ближе - цены ниже", успей сделать выгодные покупки!

Плюс весь апрель действует скидка 10% по промокоду APREL24 + 15% кэшбэк и бесплатная доставка!

Перейти на страницу акции

Реклама: ООО ТМ ЭЛЕКТРОНИКС, ИНН: 7806548420, info@tmelectronics.ru, +7(812)4094849

[Гар]

1 час назад, Seds сказал:

Добрый день.

Открываю твою ссылку а там?. Ни спекания, ни клеток не вижу.

1 час назад, Seds сказал:

однако схема сложна, и я не знаю с какой стороны к ней подступиться.

 

Начать в более лёгкой схемы.

[Реклама]

Выбираем схему BMS для корректной работы литий-железофосфатных (LiFePO4) аккумуляторов

 Обязательным условием долгой и стабильной работы Li-FePO4-аккумуляторов, в том числе и производства EVE Energy, является применение специализированных BMS-микросхем. Литий-железофосфатные АКБ отличаются такими характеристиками, как высокая многократность циклов заряда-разряда, безопасность, возможность быстрой зарядки, устойчивость к буферному режиму работы и приемлемая стоимость. Но для этих АКБ, также как и для других, очень важен контроль процесса заряда и разряда, а специализированных микросхем для этого вида аккумуляторов не так много. Инженеры КОМПЭЛ подготовили список имеющихся микросхем и возможных решений от разных производителей. Подробнее>>

Реклама: АО КОМПЭЛ, ИНН: 7713005406, ОГРН: 1027700032161

[Seds]

В 16.11.2022 в 16:54, Огонёк сказал:

////////////

Можете поделиться ссылкой на описание одного алгоритма или на литературу, я не специалист в данной области, знаю как использовать привала Киргофа для более противоположных систем, но не знаю, как использовать для такой сложной.

В 16.11.2022 в 17:09, Гар сказал:

Открываю твою ссылку а там?. Ни спекания, ни клеток не вижу.

Пост сломался и картинки внизу под текстом.

Можете помочь с решением для более простой схемы, например:

Изменено 18 ноября, 2022 пользователем Falconist
оверквотинг

[Огонёк]

6 часов назад, Seds сказал:

я не специалист в данной области

совершенно не стыкуется с

В 16.11.2022 в 16:13, Seds сказал:

Хочу создать свою программу для моделирования реакционного спекания

Чтобы создать такую программу, нужно:

а) крепко разбираться в происходящих при спекании процессах;

б) хорошо ориентироваться в алгоритмах, необходимых для расчётов вышеуказанных процессов;

в) хорошо знать какой-нибудь приличный язык программирования.

Это не задача для темы на форуме, это надо много и упорно работать.

[12943]

21 час назад, Seds сказал:

 

Можете помочь с решением для более простой схемы, например:

В этой схеме через горизонтально расположенные резисторы ток не проходит.

В 16.11.2022 в 16:13, Seds сказал:

 

Если на этой картинке источник напряжения подключается так:

То все горизонтальные резисторы ток не проводят  - их не надо учитывать.

Общее сопротивление равно тому маленькому резистору в квадратике умноженному на удвоенное число квадратиков по вертикали и делённому на число квадратиков по горизонтали.

 

 

[_abk_]

5 hours ago, 12943 said:

Общее сопротивление равно тому...

Навряд ли, так как

On 11/16/2022 at 8:13 PM, Seds said:

Каждая клетка в каждый период времени имеет свое сопротивление

On 11/16/2022 at 8:13 PM, Seds said:

большинство программ для моделирования использует метод "конечных элементов"

А чем плох метод конечных элементов? И как быть с тем, что задача вообще-то трехмерная?

[Seds]

В 19.11.2022 в 02:09, 12943 сказал:

То все горизонтальные резисторы ток не проводят  - их не надо учитывать.

Общее сопротивление равно тому маленькому резистору в квадратике умноженному на удвоенное число квадратиков по вертикали и делённому на число квадратиков по горизонтали.

Как писал ранее, сопротивление во всех ячейках разное, соответственно, горизонтальные резисторы игнорировать нельзя.

Задачу я в принципе решил. Использовал метод контурного тока. Результат на картинках, первое это случайное распределение сопротивлений, чем синее клетка тем сопротивление больше, чем краснее тем сопротивление меньше. Вторая это распределение токов, соответственно чем светлее клетка тем больший ток через нее протекает.

 

Проблема в том, что при nxm клетках, получается (n - 1) * (m + 1) + 1 контуров, при этом каждый контур это одно уравнение СЛАУ, таким образом, при размерности 200х200 ячеек, я получаю матрицу размерностью 40 000х40 000, решение которой занимает скажем так не маленькое время. После оптимизации, такую задачу мой домашний пк решает где-то за 10 мин. Но даже такая задача требует более 13 ГБ, учитывая стороне расходы.

Тому може існує більш оптимальний метод розрахунку, чи якісь методи швидкого рішення СЛАУ, чим метод Гауса?