PCMM(预测能力成熟度矩阵)
理论与物理
概述
老师!今天要讲的是PCMM(预测能力成熟度矩阵)对吧?它到底是什么样的东西呢?
这是基于NASA-STD-7009的模型预测能力成熟度评估。对几何模型、物性值、验证状态等按4个等级进行评估。
我明白前辈说的“基于模型的预测一定要认真做”这句话的意思了。
控制方程
也就是说,如果在预测能力成熟度矩阵这部分偷懒,之后会吃苦头对吧。我铭记在心!
离散化方法
这个方程,在计算机上实际是怎么求解的呢?
要使用有限元法(FEM)进行空间离散化。组装单元刚度矩阵,构建整体刚度方程。
矩阵求解算法
矩阵求解算法,具体指的是什么呢?
通过直接法(LU分解、Cholesky分解)或迭代法(CG法、GMRES法)来求解联立方程。对于大规模问题,带预处理的迭代法非常有效。
| 求解器 | 分类 | 内存使用量 | 适用规模 |
|---|---|---|---|
| LU分解 | 直接法 | O(n²) | 小~中规模 |
| Cholesky分解 | 直接法(对称正定) | O(n²) | 小~中规模 |
| PCG法 | 迭代法 | O(n) | 大规模 |
| GMRES法 | 迭代法 | O(n·m) | 大规模·非对称 |
| AMG预处理 | 预处理 | O(n) | 超大规模 |
也就是说,如果在有限元法这部分偷懒,之后会吃苦头对吧。我铭记在心!
商用工具中的实现
那么,要做PCMM(预测能力成熟度矩阵)的话,可以用哪些软件呢?
| 工具名称 | 开发商/现状 | 主要文件格式 |
|---|---|---|
| MSC Nastran / NX Nastran | MSC Nastran(Hexagon)、NX Nastran(Siemens Digital Industries Software) | .bdf, .dat, .f06, .op2, .pch |
| Abaqus FEA (SIMULIA) | Dassault Systèmes SIMULIA | .inp, .odb, .cae, .sta, .msg |
| Ansys Mechanical (原ANSYS Structural) | Ansys Inc. | .cdb, .rst, .db, .ans, .mac |
| Ansys Fluent | Ansys Inc. | .cas, .dat, .msh, .jou |
| Simcenter STAR-CCM+ | Siemens Digital Industries Software | .sim, .java, .csv |
| COMSOL Multiphysics | COMSOL AB | .mph |
| OpenFOAM | 开源(OpenCFD/ESI、OpenFOAM Foundation) | 字典文件(blockMeshDict等), .foam |
供应商谱系与产品整合历程
各个软件的诞生过程,是不是还挺有戏剧性的?
MSC Nastran / NX Nastran
接下来是MSC Nastran的内容对吧。具体是什么?
作为NASA结构分析(NASTRAN)于1960年代开发。MSC Software将其商业化,之后UGS(现Siemens)衍生出NX Nastran。MSC于2017年被Hexagon AB收购。
当前归属:MSC Nastran(Hexagon)、NX Nastran(Siemens Digital Industries Software)
Abaqus FEA (SIMULIA)
Abaqus FEA,具体指的是什么呢?
1978年由HKS (Hibbitt, Karlsson & Sorensen) 开发。2005年被达索系统收购,并整合到SIMULIA品牌下。
当前归属:Dassault Systèmes SIMULIA
等等等等,结构分析的话,也就是说这种案例也能用吗?
Ansys Mechanical (原ANSYS Structural)
请告诉我关于“Ansys Mechanical”的内容!
哦~,结构分析的话题,超级有趣!请再多讲一些。