做CAE分析应该注意的几个方面

liuichini

我们做分析，一定要对下面的几个方面加以注意：

1、分析（或模拟）结果只是针对相应的力学模型，是对相应的力学模型的一个数值逼近，因此，首先这个分析结果与相应的力学模型的精确解有区别，或者说是有误差的；其次，既然只是相应的力学模型的一个数值逼近，当然会与从其中抽象出该力学模型的实际问题（科学研究中的问题或者工程实践问题）的真是解答有所区别，也就是说有误差；

楼主所说的不断缩小网格的尺寸到最后结果变化不大，从而收敛了，只能说明数值分析的误差较小，准确的说就是分析（或模拟）结果与力学模型的精确解答的误差较小，从数学上说，也就意味着说离散误差小；仅此而已，并不表明分析结果与实际问题的解答误差小。

2、那么第二个方面就是，力学模型与实际问题到底有多大的区别？或者换句话说，力学模型的解答与实际问题的结果相比，误差到底有多大？这个就是比较复杂了，一般而言，大致可以从以下几点考虑：第一、与所研究的对象有关，以机械产品来举例说明，简单的单一工件通过机加工（车铣刨磨冲锻）得到的单一零件的结果误差较小，而多个单一零件通过焊接铆接等手段连接起来的复杂零件的结果误差就大一些；第二、与分析类型有关，静力学分析的结果误差小，动力学分析的结果误差大；线性分析误差小，非线性分析（材料非线性（一般而言，非线性弹性分析的误差倒不会是很大）、几何非线性，接触非线性等）的误差大；第三、与材料有关，金属材料误差小，混凝土之类的材料误差大；第四，整体结果综合起来不会有很大的误差，但有些局部的误差很难减小。

3、一般而言，研究对象的几何容易逼近，或者说容易获得比较合理的力学模型，但载荷和边界条件的处理则比较难；

4、还是跟载荷有关，第三点讲的载荷是假设我们知道实际上是怎么回事，只是难于建模；这点所讲的则是我们分析是根本不需要知道载荷是多少，而是用设定的值去建模。还是以机械类产品为例来说明，我们知道所有的机械产品都有个额定工况，也就是说有个相应的额定载荷，通常做分析的时候是不施加实际载荷的，而是施加这个所谓的额定载荷，而实际载荷则必然要小于这个额定载荷，至于小多少，则依产品服役情况而定，千差万别。

通常都是要求产品在额定载荷作用下满足强度刚度要求（当然还会提其他的要求，比如NVH呀，耐久性指标等等），

因此，分析时如果产品不满于强度要求，但超出不多， 而实际上使用时又是好好的，这一点都不奇怪！

5、通常情况下，我们抽象力学模型都是基于设计图纸的基本尺寸，即便考虑公差的话，也往往是选择一个极限值，如果有一定的分析经验，往往会选择偏于安全的一端的值。一般而言，这个不是很大的问题，但偶尔会出现一种情况，那就是可能导致载荷的较大的变化。

6、要知道，任何一种材料的屈服强度或者抗拉强度，都是离散的，即便是金属材料，其离散度也是相当大的，正好我们课题组前不久做了一个分析，用的是不锈钢，其屈服强度从470到640，而我们判定是否屈服，往往只是查表选择一个最低值，所以，即便是分析结果表明结构局部屈服了也不表示实际结构也会发生局部屈服。

7、强度校核准则的选取（这一点要说起来也很啰嗦，就不展开说了）

下面我来说说为何我说，楼主的问题根本就不是问题。

根据楼主的说法，其计算结果表明所研究对象局部屈服了，而实际使用中的情况是，其所研究的对象还好着呢。楼主为此很困惑。

显然，这没什么好困惑的，实际使用时如果不是好着呢，只有两种可能，一种是强度不满足要求，一种是刚度不满足要求，但如果某个结构只是局部进入塑性，我们既无法判定其刚度不满足要求，也无法判定其强度不满足要求

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这是我回复某位朋友的一些意见，可能会对一些入门者所有帮助，故单独发一贴。

liuichini

临屏写出来的，还请各位大咖多多指教！

骞耕

昨天看了原帖，楼主总结的非常全面，非常值得参考。

HinsC

经验之谈，确实现在工程应用中cae的结构有些还是有争议的

爱鱼的羊

写的不错，值得学习

xlt_321

很好的建议，经验丰富，谢谢分享。