工程数值分析方法的误差分析和不同方法的比较

来源 :第十届南方计算力学学术会议 | 被引量 : 0次 | 上传用户:luishifei
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  作者从弹性应力分析的边界元分析出发,通过误差分析、精度验证,以及不同单元的比较,提出了一种新的高精度边界元法。并将一些思考推广到其他数值分析方法,供研究者参考。工程中的弹性应力分析问题若用边界元法求解,首先建立一个连续体的数学物理模型,即弹性力学问题的边界积分方程,为了用数值方法借助于计算机求解,还需通过划分边界网格、对每个单元进行插值近似、建立相应的离散模型,然后由此通过核函数与形函数在单元上的积分,建立线性代数方程组,并用数值方法求解,最终得到问题的数值解。在此过程中分别引入了模型误差、离散误差和计算误差。在求解中首先要构造一种根据已有经验认为比较合理的网格,即用较好的单元和较合理细分的单元,在严格控制计算误差的情况下求得一个解。然后找到一个客观的误差指示来评价所得解的优劣,并指导网格的进一步细分,重新求解,并通过两次解的比较来判断是否收敛。在取得满意的收敛解之后再和实验比较,以确定是否需要对某些模型参数进行修改来减小模型误差。三类误差之中计算误差是底层的,必须首先加以控制,否则基础不牢,结果难以可靠。而离散误差之大小不仅与单元有关,在一般情况下还与网格有关。只有对某类问题具有丰富经验的情况下,才可以直接划分出合理细分的网格而不必经历细分的过程。
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