ASME V&V 10: 计算固体力学的验证和确认指南

基于ASME V&V 10规范的V&V框架。代码验证→解验证→妥当性确认的3阶段流程。

使用有限元法（FEM）进行空间离散化。组装单元刚度矩阵，构建整体刚度方程。

进行弱形式（变分形式）变换，使用试函数和形状函数，采用Galerkin法进行表述。单元类型的选择（低阶单元 vs. 高阶单元、完全积分 vs. 约化积分）直接关系到解精度和计算成本的权衡。

直接法（LU分解、Cholesky分解）或迭代法（CG法、GMRES法）来求解线性方程组。对于大规模问题，预条件迭代法很有效。

NASA结构分析（NASTRAN）于1960年代开发。MSC Software进行商业化，后来UGS（现西门子）推出NX Nastran分支。MSC在2017年被Hexagon AB收购。

1978年由HKS (Hibbitt, Karlsson & Sorensen) 开发。2005年被Dassault Systèmes收购，整合进SIMULIA品牌。

1970年由Swanson Analysis Systems Inc. (SASI) 开发。基于APDL（Ansys参数化设计语言）。

在不同求解器间转换模型时，需要注意单元类型的对应关系、材料模型的兼容性、荷载·边界条件的表达差异。特别是高阶单元或专用单元（内聚单元、用户自定义单元等）多数无法直接在求解器间转换。

网格收敛性确认、边界条件合理性验证、材料参数灵敏度分析特别重要。

是的，就是这样！既然开始动手干了，那就是最好的学习。有不明白的地方随时问我。

用形状函数 $N_i$ 近似未知量：

用式子表现的话就是这样。

用式子表现的话就是这样。

连续体支配方程离散化后会得到以下代数方程组：

其中 $[K]$ 是全局刚度矩阵（或等价的系统矩阵），$\{u\}$ 是未知节点变量向量，$\{F\}$ 是外荷向量。

收敛速度：二阶单元误差以 $O(h^2)$ 的阶数减小（光滑解的情况）

ASME V&V 10：计算固体力学验证和确认指南的实际分析流程及注意要点。

1. 前处理 (Pre-processing)

2. 求解 (Solving)

3. 后处理 (Post-processing)

NASA结构分析（NASTRAN）于1960年代开发。MSC Software进行商业化，后来UGS（现西门子）推出NX Nastran分支。MSC在2017年被Hexagon AB收购。

1978年由HKS (Hibbitt, Karlsson & Sorensen) 开发。2005年被Dassault Systèmes收购，整合进SIMULIA品牌。

是的，就是这样！既然开始动手干了，那就是最好的学习。有不明白的地方随时问我。

ASME V&V 10：计算固体力学验证和确认指南对应的主要商用CAE工具的功能比较及各产品历史背景。

NASA结构分析（NASTRAN）于1960年代开发。MSC Software进行商业化，后来UGS（现西门子）推出NX Nastran分支。MSC在2017年被Hexagon AB收购。

1978年由HKS (Hibbitt, Karlsson & Sorensen) 开发。2005年被Dassault Systèmes收购，整合进SIMULIA品牌。