问题一：试验与仿真到底什么关系？
早在石器时期，远古人类想要吃饱和安全，就探求角岩与燧石，履历见告他们，这样的石头锋利、可以生火，这是由履历体系出发、受客不雅观规律约束，在宏不雅观自然界材料中选择工具的过程；本日，当代的大多数人类吃饱了，但都还感到不屈安、未便利，要搞出各种东西，不巧的是，这回是想上天，自然界材料的构造、功能完备不能实现人们对付翱翔器的构想，貌似统统都要从无到有，来把头脑中的想法实现，这是由认知体系出发，受客不雅观规律约束，在制造工艺（宏不雅观与微不雅观）层面操作，改造天下的过程。
认知体系与客不雅观规律一旦冲突，就会导致永动机之类的乌龙，轻则白忙活、经济丢失，重则职员伤亡。为了避免这种事情，人们搞出了各种手段（模型），通过这些手段来进行产品或部件级的性能预示（实际），个中就包括试验与打算，而有限元仿真就属于后者。
说到这，问题一已经很明确了，即仿真与试验都是手段，都是模型，都是为了仿照真实状态，从而更好地做事于设计构想的实现，优化产品，做出来靠谱的真东西。既然都是模型，那么它们就可能都是错的（极少数情形），也可能都是对的（少数情形），更可能一个准了，一个严重跑偏（大多数情形，须要修模）。
试验模型哀求专门园地、安全方法，重复起来麻烦，露天的话还要看景象给不给力，操作周期长，用度昂贵，那为什么还要做试验？由于试验最随意马虎靠近真实状态，只要试验的制订、操作过程是实际状态到模型状态（全等或缩比）的相似映射，而这个是比较随意马虎实现的。
仿真模型输入参数多，建模环节多，无法确保打算精度，大规模模型仿真严重耗时，那做仿真图个什么呢？原来，综合来说，仿真耗资较小、过程安全、重复性好，得到的结果全域的，想看哪里的相应就看哪里的相应，不会受制于传感器位置与数目，便捷高效，能明显缩短对产品性能预示过程。
而两者的上风互补，便是构成问题一的答案：
试验与仿真是互补关系，须要利用试验提高仿真精度（修模，建立虚拟样机），再通过创建的虚拟样机（验证与确认后的仿真模型）减少物理样机试验次数或取而代之（降落本钱）。
问题二：仿真多大程度上能起到辅导浸染？
仿真的最大上风便是虚拟测试（Virtual Testing），纵然没有物理样机或产品可用，也可以办理问题，这就意味着，利用CAD模型本身可以在观点阶段创造并办理问题，这里仅谈论一下有限元方法。
比如汽车碰撞测试，完备可以通过有限元仿真来完成，比较于每一种碰撞工况都须要一辆汽车来进行试验，它能节省大量的用度。
有限元在繁芜构造的应力集中预测、模态频率、振型打算、产品跌落失落效评估、构造优化、乃至多物理场耦合问题等方面能力也十分突出，这也是智能制造时期，仿真引领设计中它能霸占主要地位的缘故原由。一个著名的例子是Airbus公司利用达索系统的3D Experience平台设计A350，节省了大量本钱。
对付问题二，仿真多大程度上能起到辅导浸染？答案显然取决于它能算的多准：
通过高精度仿真模型即虚拟样机，进行虚拟测试，完备可以辅导工程设计。
问题三：如何利用现有的剖析技能，提高仿真置信度？
本日谈论的核心便是问题三，这是每个严明的CAE工程师要都考虑的问题，前两个问题，思维发散是有用的，第三个则技能问题，以是下面必须都是干货。
偏差定义：假定试验模型完备精确，仿真模型打算结果与有效试验数据的差别定义为仿真偏差。
偏差来源：总的来说前处理、求解打算、后处理都会导致偏差。
前处理：
1、几何简化
简化构造与繁芜真实构造的差别导致该部分偏差。
①先确定是否用实体构造
梁或杆or实体？壳or实体？同样精度，梁杆壳打算韶光远小于实体单元。
②用实体构造时几何简化到何种程度？
如果不关心某几何特色区域的应力，或者它不影响传力的话，就可以去掉该几何特色。做预剖析能更好地判断传力路径，把不影响传力的倒角、凸台、小孔等特色去掉，方便网格划分。
预剖析时可以采取C3D4自由网格，方便快捷地描述应力路径，再做几何简化。
③构造对称性、载荷对称性
考虑轴、面对称，反对称，周期对称进行模型缩减。
偏差抑制关键词：预剖析
2、材料本构
材料力学性能参数和实际状况的差别导致该部分偏差。
大多数情形下仿真的材料参数来自于材料手册，但实际上它只是一个样本数据，最好的办法是仿真时，获取同批次原材料样件的力学性能试验数据，进行材料参数校准。
Abaqus的材料参数校准模块calibration，可以直策应用试验数据拟合本构曲线（包括弹性、弹塑性、考虑永久变形的超弹性），并标定出关键参数，用标定的参数取代材料手册上的参数，可以减小由材料本构模型参数带来的仿真偏差。
偏差抑制关键词：材料参数校准
3、剖析类型
剖析判断失落误导致的偏差。
比如动力学问题当静力学问题剖析，瞬态问题当稳态处理，非线性问题当线性问题处理等。下面是大挠度、大转角问题没考虑几何非线性与考虑几何非线性的差异，剖析中一定要避免这种偏差。
偏差抑制关键词：选择合理的剖析类型
4、网格与单元
由网格数量、单元类型导致的偏差。
这种偏差是数值打算本身导致的，比如由于C3D8的剪力自锁，转而利用C3D8R，利用不当，又涌现沙漏征象，只好加密网格或者利用非折衷模式单元C3D8I。六面体网格划分曾经是CAE工程师最纠结的问题之一，现在打算机性能提高了，繁芜构造直接用高阶四面体单元完备可以担保打算精度。
基于网格提高打算精度，大致有两种方法：
h方法 细化网格尺寸
p方法 提高单元插值阶次
下图是平板椭圆孔应力集中的网格自适应剖析，可以看到，网格加密到一定程度，应力趋于收敛。
b.先均匀，再求标量-Compute scalars after averaging（备用选项）
总结一下：
