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关于有限元分析的心路历程

已有 4287 次阅读 2011-5-24 21:08 |个人分类:科研笔记|系统分类:科研笔记|关键词:学者| style, 有限元

 

众所周知,工程学科是以试验为基础的,但是试验是要花掉很多money的,所以现在发达国家都十分关注有限元模拟这一块。这样可以模拟大量的未作试验的空白部分,找到事物的规律性,帮助我们探索真理。

上次参加深圳会议很多院士、知名学者提出这个问题:用有限元对于工程的非线性问题算不准。

    用有限元如果对工程的非线性问题算不准,那很多时候有限元不就没用了吗?

1第一个念头:调整

  有一种办法很简单,几乎众所周知:把分析结果调成跟实验结果一样。刚起这个念头的时候,心中有个声音在想起:

“实事求是”是湖大的校训,在岳麓书院,必须先经过“实事求是”的匾牌才能进入岳麓书院的堂前听课,没有实事求是,连进入岳麓书院听课的资格都没有,这是一个湖大人的基本要求。没有实事求是的保证,一个学科很难发展,优秀的学生也很难培养出。

所以我在思考是否我们需要具有一种包容精神,来保证“实事求是”。

2 第二个念头:宽容

宽容,孔子不是说儒家思想很多时候在于一个字,恕,用宽容来保证结果的绝对真实。于是我想不管是试验还是数值分析,都要保持宽容,进而保证实事求是。

(1)对不好的实验结果具有宽容性,要求给出真实的试验结果。

(2)对不好的有限元分析结果具有宽容性,要求给出真实的分析结果和详细过程,要求具有可重复性。

我的依据:

结果无所谓好的结果,不管好的结果还是不好的结果,它都是结果,它就在那里,它是真实的。

过了一天,心中有个声音:

宽容不一定科学,假如给的计算分析确实没有调过,但是它跟真实结果差距很大,那这种宽容又有什么意义呢?

3 第三个念头:走向科学

今天再次问自己:有限元分析有什么用?试验有什么用?

   渐渐地,我想到了有限元的用处,想到了渐进法,在渐进中逼近真理。

让我们来看一个构想中的试验和数值分析紧密结合的例子:

 1)理论指导实践

做试验之前,建立数值分析模型,大量分析各种参数的影响,在这种分析的基础上,抓住主要矛盾,也就是主要影响参数,初步判定试验的主要变化参数。

  2)把试验做好,得到试验结果。

  3)实践验证理论

针对试验具体情况,再做数值分析,比较实验结果和分析结果。

  4)如果理论值和试验值差距较大,分析误差原因,并仔细分析机理,改进分析模型(本构、破坏准则)。

  5)做基本力学试验,验证改进模型。

  6)模拟成功,模型获得,机理获得。

。。。。。。。。

   不断在理论和实践来回,一步步逼近真理。


后记:追求真理要下苦功夫,要有十年磨一剑的精神。只有踏踏实实搞清楚要解决的问题里的所有问题,才能一步步登上科学的顶峰,浮躁是与科学无缘的。



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2 田灿荣 杨华磊

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