Estimación del error de discretización

La estimación del error de tensión se basa en el principio de continuidad del campo de tensión. El trazado de tensiones ERR: Error de norma de energía proporciona una estimación de la discontinuidad del campo de tensión de un elemento a otro.

Las tensiones nodales de cada elemento se promedian para suavizar la discontinuidad en las tensiones del elemento a través de los límites del elemento. Por ejemplo, para N elementos que comparten un nodo común, Simulation suma los valores de tensión de todos los elementos y los divide por N para calcular los valores de tensión promedio en ese nodo. Las funciones de forma de desplazamiento (lineal o polinómica de orden superior) se utilizan para interpolar el nuevo campo de tensión.

La estimación del error de tensión en cada elemento se define como la diferencia entre la tensión del elemento y el promedio de las tensiones nodales corregidas mediante las funciones de forma. Este error de tensión se utiliza para calcular el error de norma de energía de cada elemento.

Seleccione el componente de tensión ERR: Error de norma de energía para trazar el error de norma de energía de cada elemento. El trazado ERR: Error de norma de energía solo se encuentra disponible para estudios estáticos y de caída.

La tabla resume las definiciones y fórmulas de las estimaciones de errores de tensión.

Definiciones Fórmulas
Vector de error de tensión

  • : vector de tensión promedio de un nodo. Si hay N elementos que comparten un nodo común, los valores de tensión de todos los N elementos se suman y se dividen por N.
  • : vector de tensión del elemento en un nodo (promedio entre los puntos Gauss dentro de cada elemento).
Estimación de error de tensión del elemento i basada en la norma de energía

  • D: matriz de rigidez del material o matriz constitutiva
  • w: volumen de elemento
Estimación del error de tensión global (energía de error total)

  • N: número de elementos
Estimación del error de porcentaje elemental (ERR: Error de norma de energía)

Energía de deformación total

  • : vector de deformación unitaria del elemento
Error de porcentaje promedio (APE)
  • El archivo de salida, *.out, informa de la energía de deformación total (TSE), la energía de error total (TEE) y el error de porcentaje promedio (APE).
  • Si la malla es lo suficientemente fina para que dos elementos vecinos tengan contornos de tensión completamente continuos, el error de tensión de cada nodo será cero. Para reducir el error de tensión, ajuste la malla en las áreas con valores altos de error de norma de energía.

Referencias

  • A Simple Error Estimator and Adaptive Procedure for Practical Engineering Analysis by O.C. Zienkiewicz and J. Z. Zhu, International Journal for Numerical Methods in Engineering, vol. 24, 337-357 (1987)
  • An error analysis and mesh adaptation method for shape design of structural components, by K.-H. Chang and . K. Choi (1991), Computers, and Structures Vol. 44. No. 6. pp. 1275-1289, 1992 Pergamon Press Ltd.