仿真分析中影響精度的關(guān)鍵清單

2017-08-06 by:CAE仿真在線來(lái)源:互聯(lián)網(wǎng)

這篇清單讓你快速了解有關(guān)于有限元仿真分析中影響精度的相關(guān)知識(shí),為你提供參考。

1、影響有限元模型精度的主要因素包括:邊界條件的簡(jiǎn)化,如有限元中的固支和實(shí)驗(yàn)中的固支肯定有誤差,材料的性質(zhì),連接處的誤差,如實(shí)際情況中的鉚接、焊接,有限元中模擬出來(lái)肯定也會(huì)有不同。

2、所謂有限元的精度, 字面的意思是把有限元的數(shù)值解與微分方程的精確解進(jìn)行比較。用工程有限元軟件進(jìn)行計(jì)算, 更加看重的則是計(jì)算模型的結(jié)果與工程試驗(yàn)的結(jié)果對(duì)比,或者對(duì)難以試驗(yàn)的項(xiàng)目進(jìn)行預(yù)測(cè)。這兩種思路是有一定差距的。在工程計(jì)算中, 網(wǎng)格化的方式固然很重要, 但是材料的性質(zhì)和荷載的估計(jì)往往比有限元數(shù)值解的精度更加重要。

3、有限元計(jì)算精度與網(wǎng)格密度有關(guān)系。

4、FLUENT為什么沒(méi)有高階精度?

答:首先反對(duì)這種“二階精度已經(jīng)很準(zhǔn)”的觀點(diǎn)。二階精度相對(duì)一階精度是很準(zhǔn),但對(duì)于大部分問(wèn)題而言是不夠的,或者說(shuō)二階精度要算準(zhǔn)需要非常龐大的網(wǎng)格量,Fluent是典型的非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格二階有限體積法求解器。限制其精度的本質(zhì)原因是線性重構(gòu)假設(shè)和積分點(diǎn)數(shù)量不夠。要在有限體積法框架內(nèi)突破二階精度,至少需要解決以下問(wèn)題:1.高精度重構(gòu)方法。一般采用k-exact重構(gòu)。缺點(diǎn)是重構(gòu)模板很大,并行計(jì)算和邊界處理非常困難。2.高精度積分方法。有現(xiàn)成的辦法,Gauss Quadrature。缺點(diǎn)是計(jì)算通量的代價(jià)比二階精度大很多倍,而這恰恰是有限體積法計(jì)算的主要部分。

5、透氣度(L/㎡/s)與網(wǎng)目數(shù)以及過(guò)濾精度,這三個(gè)指標(biāo)單位換算是沒(méi)有線性關(guān)系,可以通過(guò)有限元或者粘滯運(yùn)動(dòng)方程計(jì)算。

6、有限元分析中,怎么避免應(yīng)力奇異點(diǎn)的出現(xiàn)呢,如下:

奇異點(diǎn)的出現(xiàn):可能是幾何關(guān)系造成的,特別是邊角這種情況;計(jì)算剛度矩陣的不穩(wěn)定性也會(huì)出現(xiàn)應(yīng)力奇異。

避免應(yīng)力奇異點(diǎn)的出現(xiàn):建議對(duì)于邊角之類的采用半徑小的圓弧來(lái)代替;另外劃分網(wǎng)格的時(shí)候盡量規(guī)整。對(duì)于提高精度和準(zhǔn)確性很有幫助。

7、在有限元分析時(shí)網(wǎng)格畫的越細(xì)越不會(huì)越精確,細(xì)到一定程度后,剛度矩陣的病態(tài)性也越發(fā)明顯,此時(shí)數(shù)值求解的誤差也會(huì)越大,從而抵消網(wǎng)格細(xì)化而提高的精度。

8、梁?jiǎn)卧邢拊治鍪蔷_解還是近似解:如果有限元模型用的是實(shí)體單元,后處理中查取應(yīng)力——節(jié)點(diǎn)的(必須平均)即可 n(Cp|L w4N 如果用的是板殼單元,則應(yīng)查取頂部或底部應(yīng)力 y Z1o u9DqjaO 如果用的是梁?jiǎn)卧?則應(yīng)查取各個(gè)應(yīng)力恢復(fù)點(diǎn)的應(yīng)力 XW0}pQ 有關(guān)各項(xiàng)具體含義以及相關(guān)理論可查詢NX和NXNASTRAN幫助文檔。

9、橡膠材料的有限元分析精度較好的是ANSYS軟件,包含橡膠材料的模態(tài),諧響應(yīng),靜力非線性分析,和實(shí)測(cè)接近等;abaqus非線性分析也很強(qiáng),ansys或者abaqus都可以,主要是材料模型和參數(shù)準(zhǔn)確性。

10、有限元仿真常用的網(wǎng)格有二維三角形,二維四邊形和三維四面體元、五面體元和六面體元。他們的邊界形狀主要有直線型、曲線型和曲面型。單元最佳形狀是正多邊形或正多面體,其具有良好相容性、逼近精確性和剖分過(guò)渡性和自適應(yīng)性,單元之間過(guò)渡相對(duì)平穩(wěn)。

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