不重视建模，“Garbage In Garbage Out”而已

    今天主要聊一聊仿真建模的问题，如题所述，想必大家都有同感，如果不重视模型的建立和修改，那么对于所开展的仿真项目可以总结为一句话：“Garbage In Garbage Out”。即便是输出再旋酷的云图和动画，对于指导和改进设计等同于Garbage，华而不实，所以如何确保创建的分析模型尽可能准确是仿真最关键的问题。

    分析问题的建模并不是一蹴而就的，很多时候需要工程师往复的作简化、修改等增、删、改、查等操作，过程是枯燥的但是确是有必要的。

    我们知道一般的仿真问题都可以分为建模、定义材料属性、网格划分、接触设置、载荷及边界设置以及结果后处理等几大步骤，而几乎每一个步骤都会存在误差和错误进而影响最终的结果。在很多的专业文章中都提到过关于仿真误差来源的问题，这里简单的强调一下，很多误差是不可避免的，关键是如何尽可能的减小误差避免错误，而仿真毕竟只是近似的求解和模拟，达到百分百的精确是不可能的，成熟的分析项目能够控制在5%以内已经是非常不错的结果了。

    那么我们来看看整个过程哪些地方需要注意，首先是基本的几何模型向分析模型的转化过程，或者说是分析的工程问题到分析模型的转化过程。在这个过程中一般都需要进行模型的简化，包括几何特征的处理、几何附件的删减、是否采用抽中面使用壳单元、有无对称情况、螺栓连接是否考虑、焊接焊点是否考虑、可否采用子模型技术、单位是否一致等等，只有在全面地考虑建模应该注意的点之后，才开始模型的创建。

    然后是对模型材料属性的创建，清楚材料的物理特性，是什么材料？线弹性？超弹？非线性？计算的问题需要哪些属性值？材料本构是否清楚，需不需要做实验？有无复合材料？截面属性、方向设置是否正确等。

    完成上述问题之后，在做具体的设置时候需要结合分析问题的类型考虑如何设置接触，不同的分析类型对接触地适用并不一样，像面-面、点-面接触就无法适用于一些线形问题的求解，软件会做额外默认处理，另外定义接触的类型属性，主从面是否设置正确，收敛性和求解的稳定性等等问题。

    其次，网格划分中牵扯对单元网格划分质量的控制，单元类型的选择，不同的分析问题、不同的模型复杂程度所面临的设置也不一样，有无必要进行网格细化，是否需要选用二次单元，对于壳单元和梁单元是否检查了方向问题，网格问题涉及到与原几何模型之间的拓扑关系是够一致，关系到计算求解中插值计算的精度，影响求解的复杂性和求解方程数量等。

    再者，针对模型的载荷及边界设置，载荷加载的方式是否正确，与实际是否等价，是否在节点集中加载？有无必要分步加载？边界条件的处理是否正确，实际问题的边界自由度与施加的是否一致？考虑了对称与否？是否存在不同分析步骤地边界不一样等等问题。

    最后对计算结果作判断，作基本的验算，包括之前文章所述的受力是否平衡，应力梯度是否连续等等；是否进行了不同的设置操作，往复计算对结果做了比较。

    有无实验对标？哪些地方比对有出入，修改分析模型设置与实验再次比对的情况如何？实验中的边界与仿真中的边界是否一致？

    总而言之，言儿总之，模型修出来改出来的，没有谁能够保证一击及中，而只有确保整个建模流程的正确，同时修改完善模型后，最终获得结果才具有更强的说服力，同时经过产品验证和考验之后，最终实现标准模型的积累，形成标准的模板和技术文件。

    搞仿真，切忌图旋酷云图和想当然，珍爱职场生涯和信誉，远离“Garbage In Garbage Out”。以上，个人观点供分享，觉得有收获的欢迎分享点个赞，给作者些许动力和支持~~