V&V计划书和报告书的要求
思路：先决定，后记录
概述
客户要求提交证明分析结果可靠的资料。V&V文件要写什么、写到什么程度？
大体分成两部分：分析开始前写的计划书，和结束后写的报告书。计划书先写明“为什么做这个分析、看哪个量、吻合到什么程度算合格”。报告书写按计划进行验证与确认的结果、合格判定及其依据。能否让读者重现同样的判断，就是写多少的标准。
计划书项目
| 项目 | 内容 |
|---|---|
| 目的与用途 | 分析结果用于哪些判断（设计变更、省略试验等） |
| 响应量 | 比较的量和位置（最大应力、特定点应变、位移） |
| 验收准则 | 用数值，例如 |E| 在 2u_val 以内且差在5%以内 |
| 验证方法 | 用已知解做代码验证，用三级网格做解的验证 |
| 实验 | 试验条件、测点、不确定度估计方法 |
| 职责与记录 | 由谁实施、谁确认；输入文件的保存 |
报告书项目
- 与计划的差异：相对计划的变更及理由。
- 代码验证与解的验证结果：与已知解之差、收敛阶、数值不确定度。
- 确认结果：分析值与实验值、差、不确定度构成、判定。
- 适用范围：已确认条件的范围及范围外使用时的注意事项。
“先写计划书”为何成为标准
核能和航空航天领域因分析用于安全判断，早就要求质量保证程序。即便如此，看到结果后调整模型、只报告吻合结果的做法仍屡见不鲜。针对结构分析V&V的ASME V&V 10（2006年）建议先制定计划、固定验收准则，并在一定程度上把实验团队与分析团队分开。面向医疗器械的V&V 40（2018年）又加入了按分析用途的重要程度调整所需证据量的思路。
记载示例：钢制悬臂支架
计划书记载示例
以下是说明写法的假想示例。长200 mm、宽20 mm、厚10 mm的钢制悬臂梁（弹性模量205 GPa）自由端受300 N。响应量为距根部50 mm处的应变和根部圆角处的最大应力。验收准则设为“应变差 |E| 在 2u_val 以内”。
代码验证
按梁理论，截面惯性矩1,666.7 mm⁴，自由端挠度2.341 mm，根部弯曲应力180.0 MPa，应变片位置应变659 μ。用不带圆角的简单模型确认求解器能重现这些值，并在报告书中记录所用模型和差值。
解的验证
假设圆角处最大应力在单元尺寸依次减半的三套网格上由细到粗为212.4、214.9、223.5 MPa。表观收敛阶1.78，细网格GCI为0.60%，外推值211.4 MPa。应力集中部位的值随网格加密可能升高也可能降低，所以基本做法是用三级网格展示趋势。
确认与判定
| 项目 | 数值（μ） | 说明 |
|---|---|---|
| 分析值 S | 659 | 应变片位置 |
| 实验值 D | 640 | 应变片 |
| 差 E | 19（2.9%） | |
| u_num | 1.3 | 来自GCI |
| u_input | 16.1 | 载荷1%、弹性模量2%、板厚 |
| u_D | 12.8 | 应变片2% |
| u_val | 20.6 | 2u_val = 41 |
差19，2u_val为41，满足准则所以合格。
对。但报告书不能只写“合格”，还要写不确定度构成。本例中输入（弹性模量和板厚）最大，数值误差几乎不起作用。若需要更严格的准则，就知道该改进的是材料试验和板厚实测，而不是网格。另外，只确认了一个点的应变，圆角最大应力没有用实验验证。在适用范围中写明这一点才是诚实的写法。
编写注意事项
注意事项
- 在看到结果前确定验收准则，并记录日期和批准人。
- 保存输入文件、求解器版本和网格，以便能重新计算。
- 实验值不仅写平均值，还要写离散和仪器精度。
- 把用于调参的数据与用于确认的数据分开写。
- 不合格和意外结果也要保留，不要删除。
“三年后的自己能看懂吗？”
V&V文件真正的读者，与其说是审查的客户，不如说是几年后因设计变更重做同一分析的人——往往就是自己。那时最头疼的是不知道网格哪里加密了、边界条件为何取那个值、与哪组实验数据比较过。每个决定旁边只要写一句理由，重做的工作量就会大大减少。把报告书看作判断的记录而不是结果的宣传，就容易写了。
常见错误
错误与对策
| 错误 | 后果 | 对策 |
|---|---|---|
| 事后确定准则 | 判定失去可信度 | 在计划书中预先固定 |
| 只报告差值 | 合格与否没有依据 | 同时写不确定度及其构成 |
| 只用一套网格报告 | 数值误差不明 | 用三级网格展示收敛 |
| 不写适用范围 | 在未确认条件下误用 | 写明已确认的范围 |
| 不保存输入文件 | 无法重现 | 进行版本管理并保存 |
我想自己核对示例中的计算。
可以用梁挠度计算计算挠度和应力，用应变片模拟器看应变测量，用应力集中工具看应力集中，用Richardson外推工具算GCI。步骤详见ASME V&V 10、代码验证、解的验证和谱系矩阵等文章。