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评价有限元求解结果的方法
验证分析的结果,在任何有限元分析中无疑是最为重要的步骤,在开始任何分析以前应该至少对分析的结果有粗略的估计(来自经验、试验标准考题等),如果结果与预期的不一样,应该研究差别的原因,切记不可忽略不明确的原因。验证有限元分析的结果是否准确合理,可通过以下方法进行分析判断。
1、分析对象的一些基本行为
(1)重力方向总是竖直向下的。
(2)离心力总是沿径向向外的。
(3)物体受热一般要膨胀。
(4)没有一种材料能抵抗1MPa的应力。
(5)轴对称的物体几乎没有为零的环向应力。
(6)弯曲载荷造成的应力使一侧受压,另一侧受拉。
(7)如果只有一个载荷施加在结构上,检验结果比较容易;如果有多个载荷,可单独施加一个或几个载荷分别检验,然后施加所有载荷检验。
2、计算输出几何项
在输出窗口中输出的质量特性,可能会揭示在几何模型、材料属性(密度)或实常数方面存在的错误。
3、检验求解的自由度及应力
(1)确认施加在模型上的载荷环境是合理的。
(2)确认模型的运动行为与预期的相符,即无刚体平动、无刚体转动、无裂缝等。
(3)确认位移和应力的分布与期望的相符,或者利用物理学或数学可以解释。
4、反作用力或节点力
(1)在所有约束节点水平方向的反作用力必须与水平方向的载荷平衡。
(2)所有约束节点的反作用力矩必须与施加的载荷平衡。包含在约来方程中自由度的反力,不包括由这个约束方程传递的力,模型所有的反作用力应该与施加的点力、压力和惯性力平衡。
参考文献
【1】凌桂龙,李战芬编著,ANSYS14.0从入门到精通,北京:清华大学出版社,2013