10.4.2. "Скачки" напряжений вдоль элементов
Другой статистический метод оценки погрешности использоваться, когда оценки ассоциируются не с узловыми точками, а с элементами. Например, среднеквадратичная ошибка для каждого из компонент напряжений может вычисляться по значениям ei, которые вычисляются для каждой из угловых узловых точек Ng, где ei9 = (e gi). Эти вычисления могут быть проведены для каждого из компонент напряжений интересующих элементов.
Интегральная оценка по всем компонентам напряженного состояния производится аналогично
ERROR_ESTIMATE
=
В дополнение к e, для каждого из компонент напряжений и величины ERROR_ESTIMATE в MSC/NASTRAN производится вычисление e, для каждого из инвариантов напряжений. Для элементов пластин все величины выводятся как в нейтральной плоскости, так и в волокнах на дистанциях ZI и Z2 для каждого из элементов, указанных в SURFACE.
10.4.3. Обсуждение способов измерений погрешностей
Обычно оценки погрешностей показывают, что для элементов типа CQUAD4 без вывода напряжений в вершинах погрешности больше, чем для элементов, в которых напряжения в вершинах выводятся по умолчанию. Этот факт - относительно большие величины погрешностей в элементах CQUAD4 - не является таким уж редким в практике статистических оценок погрешностей. Например среднее и дисперсия имеют прямые аналоги в инженерной механике. Среднее - аналог эллипсоида инерции тела и является мерой того, где находится центр масс тела. Дисперсия - моменты второго порядка относительно среднего - имеет тенденцию к уменьшению при сосредоточении массы в районе центра масс (и наоборот). При сосредоточении всей массы в центре тяжести момент инерции равен 0.
Таким образом оценка ошибки для элемента типа CQUAD4 имеет большие значения, так как данные, использованные для вычисления оценки, имеют большую дисперсию относительно среднего. Для элементов, где напряжения выводятся в вершинах, оценки стремятся к меньшим значениям, так как данные по напряжениям имеют тенденцию к концентрации относительно среднего значения (в хорошо спроектированной модели).
Вообще, необходимо стремиться к созданию МКЭ-модели с адекватным представлением всех важных зон с градиентами напряжений. Если сетка недостаточно подробна, то данные по напряжениям, вычисленным в вершинах или в серединах элементов могут привести к большим погрешностям.
Нужно предупредить, что большие значения погрешностей могут быть выявлены на границах областей, указанных по SURFACE или VOLUME. В ряде случаев оценки погрешностей могут быть весьма неточными. Но эта возможность - вычисление погрешностей -обычно весьма полезна, при правильной интерпретации.
Интерфейс пользователя
Вывод данных о скачках напряжений по узлам или элементам возможен только тогда, когда сделан запрос на вывод напряжений в узлах в Case Control командой STRFIELD. Эта команда используется для графической обработки в постпроцессоре данных о напряжениях в узловых точках, скачках напряжений в элементах и в узловых точках. Однако эта команда не может использоваться для вывода листинга напряжений. В этом случае должна использоваться команда GPSTRESS. Аналогично использованию GPSTRESS, для команды STRFIELD также требуется, чтобы были определены все SURFACE и VOLUME - в разделе OUTPUT(POST) Case Control. Должны быть также запрошены напряжения в тех элементах, которые лежат в SURFACE или VOLUME. Для более детального ознакомления с GPSTRESS см раздел 9.4.
Необходимо также задать еще 2 другие команды из Case Control -GPSDCON для вывода скачков по узлам и ELSDCON для элементов. Можно запрашивать вывод скачков напряжений по узлам без вывода напряжений по элементам и наоборот - путем пропуска соответствующей команды (ELSDCON или GPSDCON).
При использовании команд ELSDCON или GPSDCON следует принимать во внимание следующее
Команды GPSDCON и ELSDCON поддерживаются только в Sol 101
Команды GPSDCON и ELSDCON могут быть расположены как выше уровня SUBCASE так и в каком либо отдельном SUBCASE и/или SUBCOM. Использование команд выше уровня SUBCASE вызывает вывод данных по скачкам напряжений для всех SUBCASE входного файла. Если нужно выдать данные только по определенным SUBCASE, то только в них нужно вставлять команды GPSDCON и ELSDCON.
Нужно иметь ввиду, что выводимые данные имеют довольно большой объем - пользоваться этой возможностью необходимо разумно.
Данные по скачкам напряжений не выдаются, если к точкам вывода соединены элементы пластин и объемные элементы.