有限元分析结果评估

 结果合理性评估

一、表象评估

（1）检查计算是否收敛；

（2）分析应力集中位置的合理性；

（3）分析结构变形趋势状态的合理性；

（4）分析应力与变形数值结果的合理性；

（5）根据结构振动响应曲线和模态计算结果，分析产生的波峰波谷的合理性。

二、数值评估

（1）多次试算调整有限元模型的位移边界和模型参数，数值评估分析结果的可靠性；

（2）通过简化模型进行理论计算，对比理论计算结果与分析结果；

三、仿真与试验校核

   进行物理样机试验，对比有限元分析结果和试验结果，以试验结果为依据修正有限元分析模型，重新计算后评估。

一般地，以表象和数值两种评估方法为主对分析结果进行评价，条件具备时，可采用物理样机法进行评估后，如分析结果与结构实际状态存在很大偏差，需根据情况，对有限元模型的单元类型、阶次、网格尺寸、材料属性及边界条件进行复核与修正，并重新计算和评估，直到结果满足评估要求。

 最大应力的合理性评估

为了节省计算成本，通常会对几何模型进行简化处理，如删除倒角、 圆角等，这会使得计算结果应力值不准确，有可能出现很大的应力点。针对最大应力点，应先判断该点是应力集中点还是应力奇异点．

（1）应力集中：由于外界因素或者自身几何形状发生突变而引起的局部范围内应力显著增加的现象，多出现在尖角、孔洞、缺口等位置，此区域内应力梯度较大。随着网格不断加密，应力值会降低，即细化网格后总会得到一个收敛的结果。

（2）应力奇异：受力体由于几何形状、荷载、边界条件等，在求解应力函数时出现应力无穷大，随着网格不断加密，应力值会不断地增加。针对应力奇异，可采取以下措施：

a) 应力奇异点在结构的非危险区域，则忽略奇异点，不考虑在计算结果中；

b) 应力奇异点在危险区域，则考虑更改模型结构，如把尖角改成圆角，并细化该区域的网格，尤其是高应力梯度区。

（3）应力集中不一定是应力奇异，但是应力奇异的地方一定存在应力集中。

模态阶数的合理性评估

  针对模态分析以及基于模态叠加法的振动分析，要对模态阶数获取的合理性进行评估，规定总有效质量占模型质量的90％以上。

结果判定

1）强度分析

为保证零部件的正常工作，不仅不发生强度失效，而且还要具有一定的安全裕度，因此需要引入安全系数。安全系数的选取分两种情况：第一种，零部件强度按抗变形计算，安全系数取n取1.5；第二种，零部件强度按抗断裂计算，安全系数n取2.0。

对于具有屈服点的弹塑性材料，屈服强度/n；

对于铸铁、玻璃等脆性材料（无屈服点），拉伸强度/n；

————不宜公开——————