Контроль точности решения при анализе напряженно-деформированного состояния высокоответственных технических объектов

Перевод названия: Solution accuracy control for analysis of stress-strain state of critical technical objects

Тип публикации: статья из журнала

Год издания: 2015

Ключевые слова: Numerical error, stiffness matrix, modeling, system of linear equations, accuracy control, вычислительная ошибка, матрица жесткости, моделирование, система линейных алгебраических уравнений, контроль точности

Аннотация: В статье рассматриваются подходы к оценке вычислительной ошибки при решении системы линейных алгебраических уравнений, в качестве матрицы коэффициентов которой рассматривается матрица жесткости конечно-элементной модели технического объекта. Предлагаемый подход предполагает, что уровень вычислительной ошибки определяется структурой и значениями матрицы коэффициентов, и заключается в численном решении системы линейных уравнений с матрицей жесткости и такой специально подобранной правой частью, для которой известно точное решение. Сравнение численного и точного решений позволяет получить оценку вычислительной ошибки, позволяющую судить о приемлемости построенной конечно-элементной модели. Получение указанной оценки является дополнительной процедурой контроля точности численного решения при анализе его сходимости путем последовательного уменьшения шага конечных элементов. Развиваемый подход весьма актуален для конструкций ответственных технических объектов, где цена ошибки при проектных расчетах оказывается неприемлемо высокой. Для реализации предлагаемого подхода организован интерфейс между пакетом конечно-элементного моделирования ANSYS и вычислительным пакетом компьютерной алгебры Wolfram Mathematica. В качестве примера приводится получение оценки вычислительной ошибки численного решения системы линейных алгебраических уравнений с матрицей жесткости силовой конструкции бака высокого давления для перспективных электрореактивных двигателей космических аппаратов. Силовая конструкция представляет собой оболочку давления, подвешенную на системе вантов с регулируемым уровнем натяжения, закрепленных, в свою очередь, на пространственной стержневой системе - силовой структуре корпуса космического аппарата. Для рассматриваемой конструкции найден уровень конечно-элементной дискретизации, обеспечивающий сходимость численного решения.

Ссылки на полный текст

Издание

Журнал: Системы. Методы. Технологии

Выпуск журнала: 3

Номера страниц: 32-38

ISSN журнала: 20775415

Место издания: Братск

Издатель: Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Братский государственный университет"

Авторы

  • Рогалев А.Н. (Институт вычислительного моделирования СО РАН)
  • Доронин С.В. (Специальное конструкторско-технологическое бюро «Наука» Красноярского научного центра СО РАН)
  • Рогалев А.А. (Институт космических и информационных технологий Сибирского федерального университета)

Вхождение в базы данных

Информация о публикациях загружается с сайта службы поддержки публикационной активности СФУ. Сообщите, если заметили неточности.

Вы можете отметить интересные фрагменты текста, которые будут доступны по уникальной ссылке в адресной строке браузера.