有限元分析中误差分析的可行方法

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编辑:杭州那泰有限元分析公司
1987年,Zienkiewicz等人提出了建立在应力平均基础之上的还原过程和利用h方案改进的观点,使对有限元分析的误差分析向前迈进了一大步。1992年,他们提出了超收敛分片还原技术 (Supercon vergent Patch Recovery),这种技术要求要首先确定单元内位移或应力的导数具有高阶精度的点,即超收敛点。通过利用合适的多项式来近似分片内的应力和最小二乘法的运用,可以得到较为精确的评估结果。近几年来,又出现了一种分片平衡还原技术(Recovery by Equilibrium of Patches)。实践证明,这些还原技术都能给出很好的结果,是当前进行误差分析的可行方法。
文献指出,先验误差分析并不能告诉分析者分析中包含的误差,特别是处理一些复杂的结构问题。例如,对于某些结构,能够给出大致的应力分布,但有些网格单元却不能反映应力的变化。在这种情况下,后验分析起到了指导作用,通过网格自适应技术,能够对网格进行改进,从而达到计算要求的精度。
近20年来,有限元分析中的质量控制问题已经引起了人们的广泛关注,在事前、事后误差估计方面也取得了一定的研究成果。但是,目前还有许多问题尚待解决。
到底应该用什么样的量来衡量误差?这是一个微妙的问题。一般而言,人们大多从位移或应力场的分布是否合理来考察。但是,如果只看应力,在某些结构区域,由于建模不好,可能会造成一些大的单元内“能量自锁”。
何种类型有限元公式更适合误差分析?h型?p型?还是h-p型?到目前为止,一些文献的分析结果显示三者之间似乎没有谁更优。