如果认为准确性是指「和实际情况的偏差」的话。那么主要的影响来自于有限元模型对实际工况的简化。

这些简化主要体现在几何模型,材料,外部载荷和边界条件上。

这些简化的影响大小,可以参考《SOLIDWORKS Simulation基础教程》书中的插图:

从插图中可以看到,最大的误差来源于「夹具」(其实就是边界条件),其次是载荷,然后是材料,最后才是几何模型。

边界条件和载荷,施加起来需要格外注意,稍有不慎就和实际情况有较大偏差。尤其是那种没有做过试验的情况,需要工程师有自己的判断。比如一个支架用螺钉固定在安装面上,我们很自然地会在模拟中认为该支架和安装面之间是牢不可分的,一个全约束就加了上去。实际上,如果载荷比较大,支架会将螺钉拉长,从而和安装面分离,此时全约束就是一个错误的边界条件,计算结果自然也就会错得离谱。

材料涉及的内容相当广泛,是学术界比较喜爱下功夫的地方,在工程中的影响有限。

几何模型,只要不是那种简化到亲妈都不认识的程度,一般对整体计算结果的影响有限。但是对局部应力集中的影响可能比较大,如果你关心的计算结果正好发生在一些局部地带,对这些地带的简化需要多加小心。

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边界条件,网格质量,材料属性,模型简化。


计算结果的准确性是由网格尺寸、质量,单元类型等决定。模拟的结果是不是准确的,那就要你对工程问题的理解是否透彻,建立的模型简化情况是否尽可能的还原了工程情况。


最首先的是, 你要把你的实际工况弄清楚,然后在选择与你实际工况最符合的约束类型与载荷。当然,网格也有影响。但是工况不搭,其他的全是扯淡。


泻药,笔者是一个在学海里狗刨的研究生,根据笔者的经验,从大的方面来说,主要有建模假设、简化和材料特性两个方面影响较大。对于结构数值模拟计算来说,对真实结构的建模,无可避免地需要做假设和简化,这些假设和简化包括边界条件的简化、构件间链接方式的简化、结构构件形状的假设简化等。这些假设和简化将是一个误差的重要来源。材料特性是误差的另外一个大的来源,一方面没有任何一个理论上的材料本构模型能够绝对真实地反应材料的特性,另一方面,你选的材料特性不见得能较好地反应真实的材料在同样工况下的材料行为,因此选好材料特性是很重要的。当然影响有限元计算的因素不限于上述这些,还有比如网格划分、单元类型、迭代计算的方法等等都会或多或少影响结果的准确性。另外一个令人鄙视的地方是:有限元计算的结果是可以人为控制的,这也是很对时候,单一的有限元数值模拟不能发好的文章的原因。


太多了,从材料到网格,涉及到非线性的话就更多了


主要是网格质量,其次是对工况的理解


结构有限分析,我认为误差来源于两个方面,第1个方面就是我们的简化:力学模型的简化,实体建模的简化,边界条件材料等等。第2个方面就是我们数值计算的误差。你选用了什么样的解算器,选用什么样的参数。


建模的各方面都会对计算准确性有影响啊,材料属性是否准确,单元类型如何选择,网格质量和尺寸是否合理,载荷工况的设置是否符合实际等等。或者哪怕计算没问题,后处理时工程师的经验也很会影响最终的结论,例如如何判断危险位置,材料和结构适用何种失效准则等问题,都是要考虑进去的。

所以说,企业中需要建立规范化的模拟分析流程,并逐步积累实验数据,调整分析方法,才能将误差降到最低。


首先要搞清楚你所关心的准确性是相对于客观实在、抽象化的力学模型、有限元模型还是计算机性能的客观约束导致的误差。

从客观实在抽象为力学模型的过程,必然经历过几何模型和本构模型的简化。这是相对于客观实在的准确性偏差。

从力学模型到有限元模型,增添的则是离散化带来的误差。

从有限元模型到计算机实现,则受限于计算机精度误差和求解器演算法带来的误差。

此外,还有注意结构有限元分析的适用条件,需要满足连续介质力学假设;对于非定常问题,需要满足时间轴上有限差分求解的稳定性


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