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为什么相同模型会计算出不同结果?

1年前浏览4791

温馨提示:这次的内容有点干,大家阅读中自带热水。

记得两三年前参与一个项目,我们团队做完仿真计算也输出了报告,但供应商并不认可,因为他们在提供 产品之后自己也做了同样类型的仿真计算,两个计算结果却出现了不少差异性,两方也就此问题进行了“深入讨论”。在前期交涉过程中初步了解情况下,对于相同模型做出来的结果不同,确实让所有人感到十分困惑,对于仿真工程师而言,此时可能已经冷汗浃背了。为此还组织了多次会议来讨论这个差异性问题,可以说是大型检验(互扣细节、甩锅)现场,过程可以自行脑补下,值得一想。
以前也看过相同模型情况得到不同计算结果的问题的一些讲解,但多是关于软件,版本计算精度这样的问题。对于工程应用,在这种问题下产生的数值差异只要不太大,分布规律相近还是能接受的。但恰恰实际中很大部分所遇到的问题不只是在这些点上。

为什么关注区域的值差别这么大,分布规律也有差异?关于这个问题,整体方向是这样考虑的,也给小伙伴们提供一些仿真分析过程中遇到问题的一些解决思路吧。

PS:切记一定一定一定是在模型没有操作失误的情况下,才能考虑这些差异性的!
材料属性是否一致?

通常情况下仿真数据需要由产品供应商提供相关数据,材料数据按照这样的输入来源应该是不会有出入的。

网格大小是否相同?

单元网格大小很大程度决定了计算的精度,两个不同网格尺寸模型计算得到的结果必然会有很大差异。

单元类型的选择是否相同?

不同单元类型对计算结果同样不容忽视,单元相同数量尺寸情况下,一阶单元和二阶单元得到的计算结果是存在一定差别的。选用协调单元或是减缩积分单元都是有一定适用范围,并非适配所有场景分析。

是否采用非线性计算?

装配体中结构之间需要通过界面间的接触行为进行力传递,什么情况可以忽略?什么情况需要考虑?材料参数是否用到非线性数据?计算中几何变化是否考虑非线性?这些都是非线性需要考虑到的问题。如果把非线性系统处理成线性系统,那计算后的结果可能会偏离很大,甚至是错误的。

上面这些考虑点都是能够通过文件、报告形式比较容易呈现的,但有些问题却不是那么容易就能找得到的,如:几何处理、加载方式、模型简化、连接方式等。这些模型上的细节很多情况是不会出现在分析报告中,很少会事无巨细地将设置及其考虑写进报告,毕竟这些处理方式有时也会涉及到一些机密文件,即使不是也会将整个报告写得特别冗长更像是操作教程,这显然有悖报告导向。

每个工程师都有自己的计算处理方式,或是基于过往的教育,或是基于项目的经验等等,都会形成一种处理问题的固定的、经验的模式,可能在他所处的环境中这样处理计算模型是合理的,换个地方也可能就不再适用了。但仿真最重要的还是要有据可循,并不是一个可以随意操作的世界,否则就会演变成离谱的“电影制作”而闹出笑话,一定要慎重对待

仿真模型的建立一定是在一个合理的处理方式下构建而成,它才能符合实际情况,理论和试验都是考验计算模型的基础,合理、正确地应用好仿真工具才能更好地为实际工程、产品提供有效的分析价值与设计指导。

共勉吧,各位CAEer!


来源:FEAer
AdamsAbaqus振动非线性几何处理二次开发MATLAB理论材料试验
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首次发布时间:2023-09-29
最近编辑:1年前
FEAer
本科 | CAE工程师 到点就下班的CAE打工人
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