Konvergenzauswertung

[aba]

Sehr geehrte Damen und Herren
Im Rahmen meiner Bachelorhesis untersuche ich Sockeldetails und möchte diese mit WUFI 2D berechnen.

Ich habe ein Gitter von 250 *250 gewählt, als Berechnungszeitraum wählte ich mal ein Jahr.
Bei jeder Berechnung wird das Konvergenzkriterium ca. 500mal nicht erreicht. Von Wufi pro weiss ich, dass bei ein paar Konvergenzfehler aber bei kleinen Bilanzunterschieden das Ergebnis zuverlässig ist.
Bei einer Vergleichsrechnung mit WUFI pro zeigt sich, dass die Wassergehalte und relative Luftfeuchten der einzelnen (vergleichbaren) Schichten in etwa übereinstimmen. Bei WUFI 2D steigt jedoch der Gesamtwassergehalt, während er bei der Berechnung mit Wufi pro abnimmt.

Bei den numerischen Parametern habe ich bei Genauigkeit «besser» eingestellt, Adaptive Zeitschrittsteuerung ist an, bei Konvergenz habe ich auf « Grosse Abhängigkeiten» gestellt.

Meine Fragen:

• Ist das Ergebnis zuverlässig?
• Wie viele Konvergenzfehler kann ich bei WUFI 2D akzeptieren bzw. wie sehe ich ob es gravierende Konvergenzfehler sind?
• Wie kann ich das Ergebnis in WUFi 2D weiter verbessern?
• Kann es sein, dass die Geometrie des Bauteils zu kompliziert ist? (verschiedene Abdichtungen, Dampfbremsen, 3Klimas etc.?)

Herzlichen Dank
Andrea

[aba]

Dies ist der eingegebene Aufbau. Im Wufi pro habe ich den Aufbau beim roten Pfeil eingegeben.

Andrea

[Christian Bludau]

Hallo Aba,

welchen Schnitt bzw. welche Schnitte hast Du denn bei WUFI Pro simuliert. Der Gesamtwassergehalt ist hier nicht unbedingt mit WUFI Pro zu vergleichen, weil ja doch einige Schichten fehlen dürften. Das der Gesamtwassergehalt steigt, kann z.B. vom Erdreich abhängen, wenn das beregnet wird, würde es ständig Wasser aufnehmen. Schaue dir mal die maßgeblichen Positionen an. Wenn hier der Wassergehalt gar nicht steigt, dann ist es nicht schlimm, wenn der Gesamtwassergehalt steigt. Die Rechnung ist nicht zwangsweise falsch, nur weil was anderes rauskommt, als man erwartet .
Poste hier vielleicht mal deine Anfangsbedingungen, Randbedinungen und das Gitter.

In WUFI 2D gibt es die Bilanzen in diesem Sinne leider nicht. Wenn Du im Konvergenzanalyser unter Statistik gehst, siehst Du für jeden Zeitschritt die Differenz zum Konvergenzkriterium. Das zu Bewerten ist aber sehr zeitaufwendig. Ich würde eher schauen, ob der Verlauf des Gesamtwassergehalts unerwartete Sprünge aufweist.

Zur Konvergenzauswertung siehe auch hier und die dort angegebenen Links:
https://wufi-forum.com/viewtopic.php?f= ... genz#p2943

• Ist das Ergebnis zuverlässig?
- Das kann man so einfach nicht sagen.

• Wie viele Konvergenzfehler kann ich bei WUFI 2D akzeptieren bzw. wie sehe ich ob es gravierende Konvergenzfehler sind?
- Auch hier kann man keine Zahl nennen. Ein Konvergenzfehler kann über die Qualität des Ergebnisses entscheiden, muss aber nicht. Schau mal im WUFI Motion, ob du zu Zeiten der Konvergenzfehler unerwartete Spitzen im Wassergehalt erhältst, das wäre dann ungünstig. Gravierende Konvergenzfehler sind eher die, bei denen Du mehrere Zehnerpotenzen vom Konvergenzkriterium entfernt bist. Das kann sich aber im nächsten Zeitschritt auch wieder ausgleichen.

• Wie kann ich das Ergebnis in WUFI 2D weiter verbessern?
- Was heißt verbessern, wenn Du nicht weißt, ob das Ergebnis schlecht ist. Probier mal, ob es einen Einfluss hat, unter den erweiterten numerischen Einstellungen den NSW von 4 auf 40 für T und RF zu setzen, das sind die Iterationen der inneren Lösungsschleife. Hier habe ich schon manchmal Unterschiede zu Pro erlebt, wenn der Wert zu klein war. Weiterhin kann man das Konvergenzkriterium anziehen, aber das hast Du mit besser schon gemacht (1e-6 ist das Kriterium, dass meist auch in Pro verwendet wird). Probier mal ob die adaptive Zeitschrittsteuerung was verändert.

• Kann es sein, dass die Geometrie des Bauteils zu kompliziert ist? (verschiedene Abdichtungen, Dampfbremsen, 3Klimas etc.?)
- Vereinfachen ist immer gut, aber nicht immer möglich/sinnvoll.
- Was mir noch auffällt, sind die zwei aneinandergereihten Luftschichten außen. Hier muss für beide Materialien die Luftschicht mit der gesamten Dicke angegeben werden, da man die Luftschichten mit den effektiven Kennwerten nicht aneinanderstückeln darf. D.H. Wenn du hier zweimal Luftschicht 30mm verwendet hast, wäre das falsch, es müsste 2x Luftschicht 60mm mit der jeweiligen Stärke von 30mm sein. Siehe hierzu auch den Infotext im Materialdatensatz von den Luftschichten.

Viele Grüße,
Christian

[Christian Bludau]

Der 1D-Schnitt enthält z.B. nicht die Betonplatte unten oder das Erdreich. Wenn diese über lange Zeit Feuchte aufnehmen würde, dann wird in der 2D-Berechnung der Gesamtwassergehalt steigen.

[aba]

Hallo Christian

Das Problem waren die Luftschichten und wie du gesagt hast wurde der steigende Gesamtwassergehalt vom Erdreich verursacht . Auf jedenfall habe ich jetzt fast keine Konvergenzfehler mehr und komische Wassergehaltssprünge treten auch nicht auf. Die einzelnen Schichten mit einer WufiPro- Rechnung verglichen, weisen ähnliche Rh bzw. Wassergehalte auf.
Vielen Dank für deine Hilfe

Gruss
Andrea