Στην παρακάτω λίστα, I've summarized the main errors that can arise when modeling structures with FE software. Ορισμένα από αυτά μπορεί να είναι ελεγχόμενα από τον χρήστη, ενώ άλλα συχνά δεν μπορούν να βοηθηθούν.

1. Αριθμητικά λάθη: Η ανάλυση γίνεται σε υπολογιστές, που μπορεί να αναπαραστήσει μόνο πραγματικούς αριθμούς με πεπερασμένη ακρίβεια. Ετσι, Υπάρχουν πολλά σφάλματα στρογγυλοποίησης και περικοπής που σχετίζονται με την αριθμητική διαδικασία.
2. Κακή επιλογή μαθηματικού μοντέλου: What if the physical system that you're trying to model or simulate doesn't abide by the assumptions of your model? Ίσως το μοντέλο έχει πάρα πολλές απλουστεύσεις που το καθιστούν κακή αναπαράσταση του πραγματικού συστήματος.
3. Λάθη διακριτοποίησης: Το λογισμικό FE λειτουργεί με διακριτοποίηση συνεχών μαθηματικών εξισώσεων και τύπων. Φυσικά, ένα διακριτό μοντέλο δεν μπορεί να χαρτογραφήσει τέλεια ένα συνεχές μοντέλο, καθιστώντας τα λάθη αναπόφευκτα. Ας ελπίσουμε, διαπιστώνουμε ότι είναι ασήμαντες.
4. Εγγενείς Αδυναμίες και Περιορισμοί: Lack of experience using FE software means that some engineers aren't aware of the limitations or shortcomings of this type of software. Για παράδειγμα, Η μοντελοποίηση ενός μέλους με εξαιρετικά μεγάλα τμήματα ή πολύ μικρά μήκη μπορεί να συμβεί γύρω από συνδέσεις ή μετά την εισαγωγή μοντέλων από CAD. Ωστόσο, Αυτοί οι τύποι μελών μπορεί να προκαλέσουν κακή ρύθμιση της διαδικασίας FE και να παράγουν λανθασμένα αποτελέσματα.
5. Ανθρώπινο σφάλμα με εισόδους: Αυτή είναι ίσως η πιο κοινή ή προφανής πηγή σφάλματος. The engineer or user has entered their inputs incorrectly and it's leading to an error. Για παράδειγμα, οι κομβικές θέσεις εισήχθησαν εσφαλμένα χιλιοστά όταν περίμενε το λογισμικό μέτρα. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα μια ΤΕΡΑΣΤΙΑ δομή, ενώ οι ενότητες είναι ακόμα μικροσκοπικές γιατί έχουν εισαχθεί σωστά χιλιοστά.
6. Ανθρώπινο Σφάλμα με Μοντελοποίηση: Οι άπειροι χρήστες μπορεί να έχουν πρόβλημα με τη σωστή μοντελοποίηση μιας δομής. Αυτό μπορεί να προκαλέσει σφάλματα τα οποία ο χρήστης δεν κατανοεί ή ακόμη και δεν αναγνωρίζει (τρομακτικός!). Για παράδειγμα, μπορεί να μην συνειδητοποιούν ότι τα γειτονικά στοιχεία πρέπει να μοιράζονται έναν κοινό κόμβο για να συνδέονται μεταξύ τους. Αν δεν το κάνετε αυτό θα έχει ως αποτέλεσμα ένα ανεπαρκώς περιορισμένο μοντέλο. Μπορείτε να δείτε ένα παράδειγμα αυτού στο μοντέλο που φαίνεται παρακάτω. Ένα μέλος καλύπτει την κορυφή ολόκληρης της κατασκευής και ο μηχανικός ξέχασε να συνδέσει τις κολώνες χωρίζοντας το επάνω μέλος σε πολλά συνεχή μέλη. Ευτυχώς όπως το λογισμικό Το SkyCiv Structural 3D διαθέτει ενσωματωμένο "Επισκευή μοντέλου" λειτουργία.

Φιγούρα 1: Ο μηχανικός δεν συνέδεσε σωστά τις κολώνες στο επάνω μέλος δοκού.

Είναι καλή πρακτική να ελέγχετε διεξοδικά το μοντέλο σας τόσο πριν όσο και μετά την επίλυση. Στο απόλυτο ελάχιστο, θα πρέπει να εκτελείτε τις ακόλουθες εργασίες όταν χρησιμοποιείτε το λογισμικό FE:

1. Ελέγχετε πάντα τα στοιχεία σας και βεβαιωθείτε ότι το λογισμικό λειτουργεί σύμφωνα με τις τιμές που σκοπεύατε. Θα εκπλαγείτε πόσες φορές ένας χρήστης επικοινωνεί με την ομάδα υποστήριξής μας νομίζοντας ότι υπάρχει σφάλμα με το λογισμικό, μόνο για να συνειδητοποιήσουν ότι εισήγαγαν λανθασμένες μονάδες ή δεδομένα.
2. Always perform rough hand calculations to check if the results are within the range you're expecting (συχνά αναφέρεται ως "παρκινγκ" αριθμοί).
3. Επιθεωρείτε πάντα το παραμορφωμένο σχήμα της κατασκευής. If the shape isn't what your intuition expects then you may have set up the loads or supports incorrectly.
4. Εάν τα αποτελέσματά σας καταλήγουν να είναι μικρά νούμερα, ελέγξτε την ακρίβεια αριθμών στο λογισμικό. Αλλάξτε τη μέθοδο ακριβείας εξόδου αριθμών σε "Εκθετικός" σημειογραφία για παράδειγμα, ώστε να μπορείτε να κατανοήσετε την κλίμακα της εξόδου. Εναλλακτικά, αν οι αριθμοί σας είναι πολύ μεγάλοι, you've probably set up the model incorrectly or your structure is poorly designed.

Ελπίζω ότι αυτό το άρθρο βοήθησε στην κατανόηση των τύπων ζητημάτων και σφαλμάτων που μπορεί να προκύψουν κατά τη χρήση λογισμικού πεπερασμένων στοιχείων. Αν έχετε αμφιβολίες για το μόντελινγκ σας, Η ομάδα υποστήριξής μας μπορεί να σας βοηθήσει. When you're using SkyCiv Software, don't be afraid to contact support for any modeling concerns.

ΕΓΓΡΑΦΕΙΤΕ ΔΩΡΕΑΝ

Paul Comino
CTO και συνιδρυτής της SkyCiv
Μηχανική BEng (Χονγκ), BCom
LinkedIn