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V&V(验证与确认) — ASME V&V — 文章目录

ASME V&V规范为计算仿真的可信度提供了共同的框架:区分Verification(是否正确求解了方程)与Validation(是否求解了正确的方程),并规定从计划、执行到文档化的步骤。V&V 10面向固体力学,V&V 20面向CFD与传热,V&V 40则把模型可信度与使用目的和风险联系起来,面向医疗器械。

本目录收录各规范的解说,以及代码验证、解验证、Roache的网格收敛指数(GCI)、验证度量、分层确认、预测能力成熟度模型(PCMM)和V&V文档要求等实施要素。规范的整体地图请参阅行业动态类别中的标准规范文章,现场的推进方法请参阅V&V最佳实践。

收录文章

  • ASME V&V 10: 计算固体力学的验证和确认指南
    用悬臂梁算例讲解 ASME V&V 10(计算固体力学验证与确认指南)的思路:验证与确认的区别、模型层级、事先设定精度要求、用GCI进行解的验证、含不确定度的实验比较,
  • ASME V&V 20: CFD的验证与确认
    通过比较误差 E=S−D 与确认不确定度 u_val 的算例,讲解CFD验证与确认标准ASME V&V 20的思路。用三套网格的GCI得到数值误差,用灵敏度系数得到输入不确定度,再与实验不确定度合成,
  • ASME V&V 40:医疗器械的模型可信度
    讲解评估医疗器械计算模型可信度的ASME V&V 40标准:由模型影响度与决策后果确定模型风险,并据此确定验证与确认的严格程度。以假想支架为例,计算实验样本数如何随离散和允许误差变化(4~64件)。
  • 代码验证(Code Verification)
    用一个小型有限元程序讲解确认分析程序是否正确求解方程的代码验证。分片试验在畸变单元上也以舍入误差(10⁻¹⁵)精度再现线性解;阶数试验表明网格加密时误差按2.00阶减小;在部分单元面积上植入错误后,
  • 分层确认
    对根部略有转动(含转动弹簧)的1 m悬臂梁,用根部固定的模型只调整杨氏模量去拟合一阶固有频率13.77 Hz,得到的杨氏模量为142.5 GPa而不是200 GPa。分布载荷挠度吻合在0.3%以内,
  • PCMM(预测能力成熟度模型)
    PCMM用六个要素、四个等级评价仿真成熟度。以电子设备机箱热分析为例,说明平均分1.17高于要求的1.0却掩盖了不确定度评价仍为0的缺口;三级网格得到离散误差±0.33 K;
  • Roache的GCI(网格收敛指数)
    用三套网格阻力系数的算例讲解用网格收敛指数(GCI)估算离散误差的步骤。网格比不恒定时迭代求收敛阶;单调收敛时GCI为0.75%;振荡收敛或表观阶数超过理论值时,数值不能直接使用;只有两套网格时取安全系数3,
  • 解验证(Solution Verification)
    用一维问题的算例讲解估计数值解误差的解验证。迭代收敛判据宽松(残差10⁻³)时,网格加密误差也不按二阶减小,表观阶数为2.77、1.16、−0.85,乱七八糟;收敛到10⁻⁶则统一为2.00;
  • ASME V&V 20 验证度量
    ASME V&V 20验证度量的理论和计算方法。模拟精度验证、误差评估、实验数据比较的标准方法解说。
  • V&V计划书和报告书的要求
    以钢制悬臂支架的假想示例,讲解CAE验证与确认(V&V)计划书和报告书应写什么:验收准则的确定、用梁理论做代码验证、用三套网格GCI做解的验证,以及与应变片比较和不确定度构成,给出记载示例与判定流程。

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