为什么相同模型会计算出不同结果？

7月前浏览3014

温馨提示：这次的内容有点干，大家阅读中自带热水。

记得两三年前参与一个项目，我们团队做完仿真计算也输出了报告，但供应商并不认可，因为他们在提供产品之后自己也做了同样类型的仿真计算，两个计算结果却出现了不少差异性，两方也就此问题进行了“深入讨论”。在前期交涉过程中初步了解情况下，对于相同模型做出来的结果不同，确实让所有人感到十分困惑，对于仿真工程师而言，此时可能已经冷汗浃背了。为此还组织了多次会议来讨论这个差异性问题，可以说是大型检验（互扣细节、甩锅）现场，过程可以自行脑补下，值得一想。

以前也看过相同模型情况得到不同计算结果的问题的一些讲解，但多是关于软件，版本计算精度这样的问题。对于工程应用，在这种问题下产生的数值差异只要不太大，分布规律相近还是能接受的。但恰恰实际中很大部分所遇到的问题不只是在这些点上。

为什么关注区域的值差别这么大，分布规律也有差异？关于这个问题，整体方向是这样考虑的，也给小伙伴们提供一些仿真分析过程中遇到问题的一些解决思路吧。

PS：切记一定一定一定是在模型没有操作失误的情况下，才能考虑这些差异性的！

材料属性是否一致？

通常情况下仿真数据需要由产品供应商提供相关数据，材料数据按照这样的输入来源应该是不会有出入的。

网格大小是否相同？

单元网格大小很大程度决定了计算的精度，两个不同网格尺寸模型计算得到的结果必然会有很大差异。

单元类型的选择是否相同？

不同单元类型对计算结果同样不容忽视，单元相同数量尺寸情况下，一阶单元和二阶单元得到的计算结果是存在一定差别的。选用协调单元或是减缩积分单元都是有一定适用范围，并非适配所有场景分析。

是否采用非线性计算？

装配体中结构之间需要通过界面间的接触行为进行力传递，什么情况可以忽略？什么情况需要考虑？材料参数是否用到非线性数据？计算中几何变化是否考虑非线性？这些都是非线性需要考虑到的问题。如果把非线性系统处理成线性系统，那计算后的结果可能会偏离很大，甚至是错误的。

上面这些考虑点都是能够通过文件、报告形式比较容易呈现的，但有些问题却不是那么容易就能找得到的，如：几何处理、加载方式、模型简化、连接方式等。这些模型上的细节很多情况是不会出现在分析报告中，很少会事无巨细地将设置及其考虑写进报告，毕竟这些处理方式有时也会涉及到一些机密文件，即使不是也会将整个报告写得特别冗长更像是操作教程，这显然有悖报告导向。

每个工程师都有自己的计算处理方式，或是基于过往的教育，或是基于项目的经验等等，都会形成一种处理问题的固定的、经验的模式，可能在他所处的环境中这样处理计算模型是合理的，换个地方也可能就不再适用了。但仿真最重要的还是要有据可循，并不是一个可以随意操作的世界，否则就会演变成离谱的“电影制作”而闹出笑话，一定要慎重对待。

仿真模型的建立一定是在一个合理的处理方式下构建而成，它才能符合实际情况，理论和试验都是考验计算模型的基础，合理、正确地应用好仿真工具才能更好地为实际工程、产品提供有效的分析价值与设计指导。

共勉吧，各位CAEer！

来源：FEAer