ansys 計(jì)算精度的案例
ANSYS Fluent 單精度和雙精度的區(qū)別
ANSYS Fluent的單精度和雙精度類型在所有的計(jì)算機(jī)平臺上都可以使用。對大多數(shù)情況來說，單精度求解器已經(jīng)足夠精確，但是在一些特定類型的問題上雙精度更有好處。以下列出幾種情況：
如果你的模型具有非常大的長度尺度（例如一根細(xì)長的薄管），用單精度計(jì)算來表示點(diǎn)坐標(biāo)可能不夠精確。
如果你的模型涉及到多個(gè)區(qū)域，彼此之間通過小尺寸的管道連接起來（例如汽車閥組），其中的一個(gè)區(qū)域的氣壓大大高于整個(gè)流域的平均壓力水平。因此這種情況有必要用雙精度計(jì)算來求解這個(gè)驅(qū)動流體的壓力差，同樣用于顯著低于壓力水平的情況。
對于涉及到高的熱傳導(dǎo)率的共軛問題（共軛問題，我的理解是兩個(gè)區(qū)域的相鄰邊界傳熱或者邊界和區(qū)域內(nèi)流體相互傳熱）、或長寬高尺寸比率很大的網(wǎng)格（扁的或狹長的網(wǎng)格），由于單精度求解器不能有效地傳遞邊界信息，可能會導(dǎo)致計(jì)算不收斂和不精確。
對于采用population balance模式求解particle size分布的并包含多個(gè)數(shù)量級跨度的statistical moments的多相流問題，適合用雙精度求解器。
注意:ANSYS Fluent只允許小數(shù)點(diǎn)分隔一個(gè)周期。如果您的系統(tǒng)設(shè)置是一個(gè)使用逗號分隔的歐洲地區(qū)(例如德國)，接受數(shù)值輸入的字段可以接受一個(gè)逗號,但是逗號后的一切可能會被忽略。如果您的系統(tǒng)設(shè)置是在一個(gè)非歐洲地區(qū),數(shù)值字段不會接受一個(gè)逗號。
ANSYS Workbench接受逗號代替小數(shù)點(diǎn)分隔符。當(dāng)數(shù)據(jù)導(dǎo)入到ANSYS Fluent時(shí)，這些會被轉(zhuǎn)換成多個(gè)周期。
Both single-precision and double-precision versions of ANSYS Fluent are available on all computer platforms.
展開 『分享』MSC/Nastran有限元計(jì)算效率和計(jì)算精度分析
摘 要 本文通過一個(gè)簡單的計(jì)算例子說明在使用有限元分析軟件MSC/Nastran進(jìn)行實(shí)際工程計(jì)算時(shí)，計(jì)算精度、計(jì)算機(jī)時(shí)與有限元規(guī)模之間的關(guān)系，通過比較，可以看出，在工程實(shí)際計(jì)算中，應(yīng)合理地對計(jì)算問題進(jìn)行有限元網(wǎng)格的劃分，以較高的計(jì)算效率獲得較高的計(jì)算精度。
它的計(jì)算精度還好
它
的計(jì)算精度不錯(cuò)的
沖壓工藝仿真中界面接觸壓力計(jì)算精度研究
圖7 虛擬沖壓速度對接觸壓力的影響
從上述結(jié)果可以看出，與ABAQUS界面接觸壓力計(jì)算結(jié)果相比，Dynaform計(jì)算結(jié)果普遍偏低，這就需要在模具磨損預(yù)測結(jié)果上給以一定的補(bǔ)償因子，提高評估的可靠性。從Archard磨損預(yù)測模型上看，除了要正確輸入接觸壓力外，獲得準(zhǔn)確的材料―模具配副件磨損因子k值，對于精確評估模具表面磨損也是至關(guān)重要的。
結(jié)束語
在成形模具表面磨損預(yù)測中，界面接觸壓力是影響數(shù)值評估結(jié)果是否可靠的一個(gè)重要的因素。本文探討了Dynaform工藝仿真中關(guān)鍵仿真參數(shù)對模具磨損嚴(yán)重區(qū)域(凹模圓角區(qū))上界面接觸壓力計(jì)算精度的影響。研究表明：網(wǎng)格大小對仿真精度影響顯著，隨著板料網(wǎng)格尺寸增加和模具網(wǎng)格減小，界面接觸壓力仿真結(jié)果隨之升高；而殼單元種類、積分點(diǎn)和虛擬沖壓速度對仿真精度基本沒有影響。
文章來源：鍛造與沖壓
展開 
多線程會影響Abaqus計(jì)算精度嗎？
通過一個(gè)示例可以展示這個(gè)過程，如下圖所示，現(xiàn)在我們要計(jì)算單元力引起的節(jié)點(diǎn)加速度。
假設(shè)
等效節(jié)點(diǎn)質(zhì)量為單位質(zhì)量
可執(zhí)行3位數(shù)精度的浮點(diǎn)運(yùn)算
問題中的單元力分別為F1=1.57，F(xiàn)2=10.1，F(xiàn)3=-1.53，F(xiàn)4=-10.2
1個(gè)拓?fù)溆蜻\(yùn)行（左）- 2個(gè)拓?fù)溆蜻\(yùn)行（右）
無限精度下
作為參考值的節(jié)點(diǎn)加速度：
a=F1+F2+F3+F4= -0.06
1個(gè)拓?fù)溆蜻\(yùn)行
節(jié)點(diǎn)加速度：
a=((F1 + F2) + F3) + F4
數(shù)值標(biāo)準(zhǔn)化后：
a=((.016E2 + .101E2) -.015E2) - .102E2= 0
2個(gè)拓?fù)溆蜻\(yùn)行
節(jié)點(diǎn)加速度：
a=(F1 + F3) + (F2 + F4)
數(shù)值標(biāo)準(zhǔn)化后：
a=(.157E1 - .153E1) + (.101E2 - .102E2)=.004E1 - .001E2
再一次標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)值運(yùn)算：
a=.004E1 - .010E1 = -0.006E1= -0.06
使用2個(gè)拓?fù)溆蜻\(yùn)行時(shí)的結(jié)果與參考值相等，因?yàn)樵趦蓚€(gè)較小的數(shù)值并入較大的數(shù)值之前，恰好把它們相加了。
在很多分析中，這種截?cái)嗾`差引起的微小差異不足以影響整體響應(yīng)，但是在一些高度非線性的模型如完美結(jié)構(gòu)（未受擾動的幾何，Unperturbed Geometry）的后屈曲顯式分析中，可能導(dǎo)致顯著的計(jì)算差別。
比如方管壓潰變形的后屈曲顯式計(jì)算問題。
展開 流體力學(xué)與譜方法：挑戰(zhàn)計(jì)算精度的極限
譜方法的這種收斂特性叫做譜精度（spectral accuracy）。從前面的分析中容易看出，譜方法能達(dá)到譜精度的根本原因在于采用了全局光滑的函數(shù)來逼近未知函數(shù)。采用全局光滑的函數(shù)逼近未知函數(shù)之后，殘差也是全局光滑的函數(shù)，所以殘差的Chebyshev級數(shù)的系數(shù)隨著階數(shù)的增加是指數(shù)衰減的。因此，我們強(qiáng)迫級數(shù)的前n-2項(xiàng)等于零，其結(jié)果就是讓殘差隨著n的增加以指數(shù)規(guī)律減小。
上面結(jié)合具體的問題介紹了Chebyshev-Tau譜方法，這實(shí)際上只是譜方法的冰山一角。譜方法的種類其實(shí)很多，可以從離散過程以及展開式所用的基函數(shù)這兩個(gè)方面來分類。從離散過程分類，有Tau方法、Galerkin方法和配置點(diǎn)法三種類型。至于基函數(shù)，當(dāng)計(jì)算域是有限區(qū)域的時(shí)候，經(jīng)常使用的就是上面介紹的Chebyshev多項(xiàng)式，所形成的譜方法稱為Chebyshev譜方法，但是如果計(jì)算域是無限的且具有周期性，則往往選用三角函數(shù)來作為基函數(shù)，所形成的譜方法稱為傅里葉（Fourier）譜方法。此外還有無限且不具有周期性的區(qū)域、半無限區(qū)域等等，也有相應(yīng)的基函數(shù)，這里就不討論了。無論哪種譜方法，由于都是用全局光滑的函數(shù)來逼近未知函數(shù)，所以其計(jì)算精度都是達(dá)到譜精度的。
譜方法的早期研究有1938年Lanczos的工作以及20世紀(jì)60年代Clenshaw, Elliott, Fox等人的工作[2]。但是，由于譜方法計(jì)算量比較大，一直沒有引起人們的興趣。直到1965年Cooley 和Tukey發(fā)現(xiàn)了快速傅里葉變換算法，才改變了譜方法的命運(yùn)。人們發(fā)現(xiàn)，對于Fourier譜方法和Chebyshev譜方法，實(shí)際計(jì)算的時(shí)候可以利用快速傅里葉變換算法來大大提高計(jì)算效率。于是，20世紀(jì)70年代譜方法得以迅速崛起。那時(shí)候，美國數(shù)學(xué)家Steven Alan Orszag是其中最有力的推動者。
展開 計(jì)算流體力學(xué)：淺談高精度算法
間斷有限元
另一類高精度方法以間斷有限元 (DiscontinuousGalerkin，DG) 方法為代表，通過提高相應(yīng)單元上的解函數(shù)多項(xiàng)式的次數(shù)，增加相應(yīng)單元上解函數(shù)的自由度 (Degree of Freedom，DoF) 來提高空間精度，基于類似的思想，這一類方法中其他有代表性的方法還包括：譜體積方法 (Spectral Volume，SV)，譜差分方法 (Spectral Difference，SD)，通量重構(gòu)方法 (Flux Reconstruction，F(xiàn)R)以及最近幾年被提出的修正過程重構(gòu)方法 (Correction Procedurevia Reconstruction，CPR) 。
目前，針對高精度計(jì)算格式的研究，仍然是計(jì)算流體力學(xué)研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)問題之一。高精度格式在應(yīng)用于實(shí)際工程計(jì)算中，面臨一些亟待解決和需要進(jìn)一步完善的問題，需要進(jìn)一步探索。
圖為 一溪清泉采用DGP2算法計(jì)算的圓柱繞流。
來源：數(shù)字仿真聯(lián)盟
展開 AUTODYN使用SPH算法模擬炸藥爆炸，如何提高計(jì)算精度
在AUTODYN中使用SPH算法模擬炸藥的爆炸過程，爆轟產(chǎn)物邊界處的粒子較為分散，精度不高，在PARTS的SPH模塊，Solver中，有粘度項(xiàng)、光滑長度項(xiàng)等設(shè)置，但是具體的光滑長度值不知如何設(shè)置。同時(shí)，增大粒子數(shù)也沒有得到較好地計(jì)算結(jié)果，請問應(yīng)該修改AUTODYN中哪些和SPH相關(guān)的設(shè)置可以提高計(jì)算精度呢
MARC中不同接觸分析方法對計(jì)算精度的影響
2)節(jié)點(diǎn)不對應(yīng)
從圖可以看到，三維接觸模型中節(jié)點(diǎn)不對應(yīng)時(shí)，不同的接觸分析方法對計(jì)算精度的影響不同。節(jié)點(diǎn)不對應(yīng)時(shí)解析分析方法得到的結(jié)果和節(jié)點(diǎn)對應(yīng)模型計(jì)算的應(yīng)力分布相同，而離散分析法得到的結(jié)果與節(jié)點(diǎn)對應(yīng)模型有較大的差異，無法反映兩接觸體的真實(shí)應(yīng)力分布規(guī)律。
綜上所述，基于二維和三維的接觸分析理論，節(jié)點(diǎn)對應(yīng)時(shí)，兩種方法計(jì)算得到的結(jié)果精度一樣；節(jié)點(diǎn)不對應(yīng)時(shí)，接觸段被作為分段線性處理的離散分析方法，由于邊界描述的不精確引起了應(yīng)力分布的周期性變化，而采用解析分析方法可以較為準(zhǔn)確的反映接觸體之間的接觸狀態(tài)，即在接觸體表面密度不一致情況下，解析分析法可以消除邊界描述不精確導(dǎo)致的誤差，提高計(jì)算精度。
3 結(jié)論
（1）MARC軟件提供了兩種不同精度的離散分析和解析分析方法，可以求解有關(guān)2D和3D的接觸問題，其中解析分析方法可以有效的提高接觸表面的計(jì)算精度。
（2）無論2D模型還是3D模型，在數(shù)值模擬分析中，盡量做到節(jié)點(diǎn)對應(yīng)，即相互接觸的接觸體表面單元密度保持一致，可以保證兩種分析方法的精度。
（3）在接觸體表面密度不一致的情況下，通過不同接觸分析方法計(jì)算結(jié)果的分析比較，解析分析方法可以消除邊界描述不精確誤差，提高計(jì)算精度。（轉(zhuǎn)）
展開 CaeViewer—高精度數(shù)值計(jì)算結(jié)果后處理系統(tǒng)
軟件概況
CaeViewer(CaeViewer)是通用的數(shù)值計(jì)算結(jié)果后處理交互式圖形顯示系統(tǒng)。系統(tǒng)包括文件操作、模型顯示、后處理等部分，用以彌補(bǔ)目前數(shù)值分析程序在交互式圖形顯示等方面的不足。該系統(tǒng)可根據(jù)數(shù)值計(jì)算后處理結(jié)果快捷的實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的后處理功能，例如，繪制節(jié)點(diǎn)變形應(yīng)力時(shí)程、梁單元變形圖與彎矩剪力圖、實(shí)體單元應(yīng)力云圖等值線圖、剖面的自動提取與等值線圖、制作動畫等等。系統(tǒng)自定義統(tǒng)一的規(guī)范文件格式（包括十進(jìn)制和二進(jìn)制），同時(shí)，該系統(tǒng)也可應(yīng)用于一般商業(yè)軟件的可視化后處理，例如，可讀取ansys、abaqus等文件的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行后處理。
CaeViewer顯示的圖形類型包括：曲線圖、商業(yè)統(tǒng)計(jì)圖、平面圖（模型、變形圖、等值線、云圖等）、三維圖（類型包括空間平面、曲面，選項(xiàng)包括模型、變形圖、等值線、等值面云圖等）。
CaeViewer顯示的動畫類型包括所有用戶自定義生成的動畫。
CaeViewer的輸出的文件類型包括所有視圖區(qū)顯示的圖形和動畫文件（格式包括：jpg/bmp/gif/avi）。
CaeViewer采用構(gòu)件化的方式進(jìn)行開發(fā)，提供可集成的模塊接口，可方便應(yīng)用于其它數(shù)值計(jì)算軟件。
軟件特色
CaeViewer可直接讀取整個(gè)數(shù)值計(jì)算模型，意味著用戶可一次性讀取文件，并完成整個(gè)后處理操作。包括模型、等值線結(jié)果圖、曲線圖、斷面、動畫等等。
CaeViewer可實(shí)現(xiàn)多種單元等值線圖的繪制方法，根據(jù)用戶輸入積分點(diǎn)數(shù)和單元特征實(shí)現(xiàn)最精準(zhǔn)的單元等值線圖。
使用CaeViewer將比傳統(tǒng)的后處理方法節(jié)省約一半的時(shí)間。
對于商業(yè)軟件用戶而言，可直接將計(jì)算結(jié)果導(dǎo)入CaeViewer進(jìn)行后處理；
對于自編程序用戶而言，只需適當(dāng)修改CaeViewer的配置文件，并將計(jì)算結(jié)果文件格式進(jìn)行少量的修改，即可使用CaeViewer進(jìn)行后處理。
展開 基于Gaussian高精度熱力學(xué)方法計(jì)算胺類分子的pKa
計(jì)算精度和方法的選擇
用于量子化學(xué)計(jì)算的方法（如 DFT、HF、MP2、CCSD 等）各有優(yōu)缺點(diǎn)。選擇合適的計(jì)算方法和基組對于得到準(zhǔn)確的 pKa 值非常重要。較低級別的方法可能無法捕捉到復(fù)雜的電子結(jié)構(gòu)效應(yīng)，而高精度方法可能會導(dǎo)致計(jì)算成本過高，因此需要平衡精度和計(jì)算效率。
酸堿反應(yīng)的平衡
計(jì)算 pKa 值要求對酸堿平衡進(jìn)行全面分析，通常涉及到化學(xué)反應(yīng)的自由能變化，這不僅僅是計(jì)算單一反應(yīng)物和產(chǎn)物的能量差異，還要考慮過渡態(tài)的能量和解離過程中的所有中間態(tài)。在許多情況下，反應(yīng)路徑的選擇和過渡態(tài)的確定也增加了計(jì)算的復(fù)雜度。
本案例設(shè)計(jì)DAP-2H電離的熱力學(xué)循環(huán)，輔助高精度完備基(Complete Basis Set, CBS)方法CBS-QB3計(jì)算了DAP-2H分子的酸堿性pKa。計(jì)算結(jié)果符合實(shí)驗(yàn)預(yù)期，這得益于我們選用了更昂貴的高精度熱力學(xué)計(jì)算方法。
圖1 2,3-二氨基吩嗪(DAP) 和DAP2H優(yōu)化后的結(jié)構(gòu)以及的氧化還原反應(yīng)
DAP-2H的pKa計(jì)算
在如表1所示的計(jì)算級別下，分別計(jì)算各個(gè)分子/離子的吉布斯自由能。根據(jù)圖2 所述熱力學(xué)循環(huán),計(jì)算DAP-2H的酸堿性pKa。
展開 
有限元單元形狀和大小對于計(jì)算精度的影響
使用材料力學(xué)的理論進(jìn)行求解，簡要過程如下：
解：
最大正彎矩在截面C上
最大負(fù)彎矩在截面B上
B截面
C截面
使用ANSYS進(jìn)行分析，使用BEAM188單元，首先創(chuàng)建如圖所示的幾何模型
然后分別對各段直線加密網(wǎng)格劃分，得到的結(jié)果如下：
上表中，第一列是劃分的單元數(shù)；第二列是最大的壓應(yīng)力；第三列是最大的拉應(yīng)力。可以看到，隨著單元數(shù)目的增加，最大拉伸，壓縮應(yīng)力的絕對值都在增加。
從材料力學(xué)得到的精確解，最大的壓應(yīng)力是-46.2MPa，最大的拉應(yīng)力是28.8MPa。這樣，當(dāng)單元數(shù)增加到64個(gè)時(shí)，壓應(yīng)力的誤差是 (46.2-45.7)/46.2 =1.1%；拉應(yīng)力的精度是 (28.8-28.6)/28.8=0.7%。此時(shí)精度已經(jīng)相當(dāng)高了。
可以明顯的看出，隨著單元數(shù)目的增加，應(yīng)力解的確是在逐漸逼近真實(shí)解。從這個(gè)方面來說，加密網(wǎng)格的確是提高計(jì)算精度的有效方法。
這也意味著，我們在有限元仿真中，如果要得到精確的結(jié)果，必須不斷細(xì)分網(wǎng)格，直到結(jié)果收斂。否則，我們的得到結(jié)果就是不可信的。
展開 離開了力學(xué)的計(jì)算分析，武器的射程和精度還能保證嗎？
只有將所有力學(xué)因素都考慮進(jìn)去，方才可以精確控制魚雷，提高其射擊精度。
魚雷的發(fā)射
總結(jié)
通過本文的介紹，武器射擊想要射的遠(yuǎn)、射的準(zhǔn)，都離不開力學(xué)的計(jì)算分析。
ANSYS | 混合算法兼顧效率與精度
ANSYS | 混合算法兼顧效率與精度
【11月15-16日 深圳】ANSYS官方培訓(xùn)—ANSYS高速串并行總線高精度建模與自動化分析
ANSYS高速串并行總線高精度建模與自動化分析
培訓(xùn)背景
隨著信號傳輸速率的提高，電子設(shè)備中的串并行總線信號越來越多。這些高速GHz信號具有傳輸距離遠(yuǎn)、容量大、布線方便的優(yōu)點(diǎn)等諸多優(yōu)點(diǎn)，然而在應(yīng)用中也存在高速信號完整性問題。 在電路設(shè)計(jì)層面上，高速信號電路面臨復(fù)雜的時(shí)序、眼圖、抖動等指標(biāo)，以及嚴(yán)重的碼間干擾（ISI）問題。而傳輸線、過孔等結(jié)構(gòu)等在高頻信號下的趨膚深度等高頻特性也都極大影響系統(tǒng)性能
ANSYS是業(yè)界領(lǐng)先的CAE仿真軟件供應(yīng)商，其針對高速串并行鏈路的設(shè)計(jì)需求和挑戰(zhàn)，提供了完整的設(shè)計(jì)流程和方案。可以幫助設(shè)計(jì)者完成從傳輸線、過孔建模，全波電磁仿真，系統(tǒng)鏈路分析等仿真設(shè)計(jì)。其中，HFSS作為全波電磁仿真的黃金工具，在業(yè)界一直廣受推崇，其提供了高效高精度的電磁場算法，而最新版本中集成的HFSS 3D Layout功能，為工程師提供了更加熟悉的EDA設(shè)計(jì)環(huán)境，可以快速高效的分析各類高速信號設(shè)計(jì)問題。
本次培訓(xùn)主要針對PCB硬件、Layout及SI工程師，內(nèi)容包括高速串并行鏈路的仿真方法和手段，為提升相關(guān)科技工作者的技術(shù)水平，普及ANSYS軟件高級功能。因此，ANSYS公司特開辦“ANSYS高速串并行總線高精度建模與自動化分析”。
培訓(xùn)合格者發(fā)放ANSYS技術(shù)培訓(xùn)認(rèn)證證書。
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