现实生活中的偏差与有限元分析 – 模型验证

现实生活中的结构模型验证

有没有想过FEA分析模型离现实生活有多近? 今天，我们将把分析模型的结果与真实光束和测量结果进行比较 - 在这种情况下偏转. 该实验由想要验证结构分析的SkyCiv用户运行, 不仅是其他型号, 而且还有可以衡量的真实结果.

模型设定

该模型是在自重作用下跨度为15.516m的简支混凝土梁. 有两个模型设置 - 简化的配置文件 (假设是矩形) 以及在SkyCiv Section Builder中构建的更详细的自定义形状. 梁的长度和作用力如下所示:

SkyCiv梁

SkyCiv梁 使用 FEA 分析计算单个跨度成员. 在这种情况下, SkyCiv Beam产生负偏转 69.754毫米, 具有简化的矩形横截面, 在下面的3D渲染器中显示:

SkyCiv结构3D

具有更准确的横截面表示, SkyCiv Structural 3D产生了 66.748毫米. 这又是在梁的自重之下, 和使用 25 评估点. 结果和分析报告如下所示: 查看结构3D分析报告

实际结果

用一根细绳子, 这位SkyCiv用户测量了从弦线到梁顶部的最大挠度. 偏转结果在 65 毫米.

结果汇总

以下是该实验的列表结果, 比较FEA模型的结果和实际结果. 结果表明，有限元分析结果被高估了，, 在这种情况下, 与实际结果相比相当保守. 这是一个极其简化的模型，因为我们使用的是单个线元素, 并分解成 25 元素. 更为精确的有限元分析应该是板块或砖块有限元模型. 但是对于模型来说，这很简单, 这增加了很多复杂性，并且需要花费更长的时间进行建模, 以获得更准确的结果. 用于结构工程, 2D元素是速度与精度的完美结合. 花费几分钟进行设置, 但仍然进入 3% 实际结果的准确性对于一般结构分析应用程序来说已经足够了.

测量	结果	偏差	笔记
现实生活	65毫米	-	-
SkyCiv梁	69.754毫米	6.8%	简化版 (矩形) 部分
SkyCiv结构3D	66.748毫米	2.6%	-

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