Estimativa de erro de diferenciação

A estimativa de erro de tensão é baseada no princípio da continuidade do campo de tensão. A plotagem de tensão ERR: Erro de norma de energia fornece uma estimativa da descontinuidade do campo de tensão de um elemento para outro.

As tensões nodais de cada elemento são calculadas para suavizar a descontinuidade nas tensões do elemento por meio dos limites do elemento. Por exemplo, para elementos N que compartilham um nó comum, o Simulation soma os valores de tensão de todos os elementos e os divide por N para calcular os valores médios de tensão nesse nó. As funções de forma de deslocamento (polinomial linear ou de ordem superior) são usadas para interpolar o novo campo de tensão.

A estimativa de erro de tensão em cada elemento é definida como a diferença entre a tensão do elemento e a média das tensões nodais corrigidas usando as funções de forma. Esse erro de tensão é usado para calcular o erro de norma de energia para cada elemento.

Selecione o componente de tensão ERR:Erro de norma de energia para plotar o erro de norma de energia para cada elemento. A plotagem ERR:Erro de norma de energia está disponível apenas para estudos de teste de queda e estáticos.

A tabela resume as definições e fórmulas para as estimativas de erros de tensão.

Definições Fórmulas
Vetor de erro de tensão

  • : vetor de tensão média em um nó. Se houver N elementos que compartilham um nó comum, os valores de tensão de todos os N elementos são somados e divididos por N.
  • : Vetor de tensão do elemento em um nó (média entre os pontos de Gauss dentro de cada elemento).
Estimativa de erro de tensão do elemento i com base na energia norma

  • D: matriz de rigidez do material ou matriz constitutiva
  • w: volume do elemento
Estimativa de erro de tensão global (energia de erro total)

  • N: número de elementos
Estimativa de erro de porcentagem elementar (ERR: Erro de norma de energia)

Energia de esforço total

  • : vetor de esforço do elemento
Erro médio de porcentagem (APE)
  • O arquivo de saída, *.out, relata a Energia de esforço total (TSE), a Energia de erro total (TEE) e o Erro médio de porcentagem (APE).
  • Se a malha for fina o suficiente para que dois elementos vizinhos tenham contornos de tensão perfeitamente contínuos, o erro de tensão em cada nó será zero. Para reduzir os erros de tensão, refine a malha nas áreas com valores altos de erro de norma de energia.

Referências

  • Um estimador de erros simples e procedimento adaptativo para análise prática de engenharia por O.C. Zienkiewicz e J. Z. Zhu, Jornal Internacional de Métodos Numéricos em Engenharia, vol. 24, 337-357 (1987)
  • Uma análise de erros e método de adaptação de malha para projeto de forma de componentes estruturais, por K.-H. Chang and . K. Choi (1991), Computers, and Structures Vol. 44. No. 6. pp. 1275-1289, 1992 Pergamon Press Ltd.