Schätzung des Diskretisierungsfehlers

Der Gesamtenergiefehler (total energy error, TEE) wird in der Ausgabedatei (* .out) festgehalten und nimmt die Diskontinuität der Spannungskontur von einem Element zu einem anderen auf oder aber den Diskretisierungsfehler aufgrund einer unzureichenden Netzdichte.

Für jedes Element wird der Spannungsfehler εσ an jedem Knoten zwischen Elementspannung und durchschnittlicher Knotenspannung ungefähr berechnet mit:

εσ = {σ} - {σave} , wobei

{σ}: den Elementspannungsvektor an einem Knoten darstellt. Wenn es N Elemente gibt, die einen gemeinsamen Knoten haben, hat dieser Knoten N Elementspannungsvektoren.

ave}: entspricht dem durchschnittlichen Spannungsvektor an einem Knoten. Wenn N Elemente einen gemeinsamen Knoten teilen, werden die Spannungswerte aller N Elemente addiert und durch N geteilt, um den durchschnittlichen Spannungsvektor an diesem Knoten zu ermitteln.

Das Programm integriert den Spannungsfehler über das gesamte Volumen des Modells und meldet den Gesamtenergiefehler (TEE):

Wenn das Netz fein genug ist, dass zwei benachbarte Elemente perfekt durchgehende Spannungskonturen aufweisen, würde der Spannungsfehler an jedem Knoten null betragen.
Zur Reduzierung der Gesamtenergiefehlers (TEE) verfeinern Sie das Netz in Bereichen mit einer hohen Spannungskonzentration.

Der durchschnittliche prozentuale Fehler (average percentage error, APE) normalisiert den Spannungsenergiefehler über die gesamte Dehnungsenergie (total strain energy, TSE), ermittelt durch:

, wobei {ε} dem Elementspannungsvektor und D der Materialsteifigkeitsmatrix entspricht.

Der durchschnittliche prozentuale Fehleranteil (APE) wird wie folgt berechnet: