有限元的收敛性摘抄

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资源描述

有限元的收敛性一,有限元定义:1,一阶和二阶单元,通常称为H单元。三阶及以上的称其为P单元。2,有限元分析首先计算节点的位移量,接着再推算其对应的单元应变值,再计算积分点的应力。3,因此:位移的准确性高于应变、应变高于应力。4,线性计算中,单元不可变形过大,否则造成求解失败。二,三种收敛性技术:手动控制收敛、软件自动控制收敛(h,p自适应方法)1,h方法:根据应力梯度变化情况,根据预先规定的收敛准则,自动重新剖分网格,进行自动加密。适用于实体零件及装配体(仅仅支持实体单元)的静态分析在应变能误差较高的区域使用较小的网格尺寸目标精度定义应变能默认值98%,一般认为达到分析要求。2,p方法:根据约束条件,在约束条件大的地方,根据预先规定的收敛准则,调整此处的单元形状函数的阶次,在单元大小不变的情况下提高单元内部应力的准确性。适用于实体零件及装配体的静态,但装配体仅仅支持结合方式,不可有其他接触存在默认的收敛准则是总应变能,通常默认的就足够必须使用二阶单元为初始网格雅可比检查设定在节点处三,手动收敛性检查:1,相对收敛性检查:大多数复杂情况下很难通过自适应方法得到好的结果,必须通过相对收敛性检查得到收敛的结果:步骤如下执行多个分析研究,逐步调整加密网格,检查应力值的变化情形每次以2:1的比例调整加细网格尺寸如果局部网格尺寸远小于整体尺寸,注意扭曲、失真的情况2,等值线质量检查:应力等值线应该和几何体一样连续,使用不连续选项可以更清楚的看到不连续的结果。如果几何体光滑连续而结果呈锯齿状,表明此处结果不好,需要加密或提高网格质量。3,误差估算方法:能量范数值:能量范误差绘图可以显示相邻元素的应力值差异,越小越好节点和单元应力值比较:节点解是临近单元的节点应力的平均值单元解是每个单元所有节点应力的平均值评定标准:理论上节点解和单元解应该有较小的差异:一般情况下,节点应力与单元应力的误差不允许超过5%建议:1,针对单一零件的分析:使用h自适应、二阶单元及默认单元大小2,针对结合的装配体:使用p自适应、二阶单元及默认单元大小3,针对有连接接头或接触条件的装配体分析:使用手动h的单元收敛使用二阶单元及默认单元大小使用初始网格控制以确保符合未变形的几何体使用局部网格控制在需要的位置以达到收敛。默认网格下的节点值图(网格30)节点值单元值在单元值与节点值相差小于5%即可单元15总的结论;没有一个确定准则,需要根据经验得到可以接受的结果。也就是说:有限元分析的结论,在相同的位置的单元值与节点值误差小于5%便可接受。手动收敛也是需要自己感觉。

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