(статья поправлена в некоторых существенных деталях и перестроена структурно)
Лет примерно 10 назад широко обсуждался цикл статей, за авторством кузбасского автора Назарова Д.И.
"СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ГЕОМЕТРИЧЕСКИ НЕЛИНЕЙНОГО КОНЕЧНО-ЭЛЕМЕНТНОГО АНАЛИЗА" и "РУССКАЯ РУЛЕТКА или анализ основных ошибок теории геометрического нелинейного метода конечных элементов"
http://www.cad.dp.ua/obzors/stat.php
http://www.cad.dp.ua/obzors/st2r.php
И вот тут - ответ на нее
http://www.cad.dp.ua/obzors/stat-new.php
Коротко - мужик решил решить в ANSYS довольно простую сопроматовскую задачу (имеющую простое аналитическое решение).
При этом толком даже не зная, как и чего считается, методом тыка. получил ошибку. Сделал вывод - что ANSYS это детище проклятых американских империалистов, засланное на нашу погибель.
(поправлено - не сам решал, а воспользовался примером CADFEM не соответствующем условию задачи)
Тут, конечно, ошибку нашли, и ткнули носом, что называется.
На чем вроде, инцидент оказался исчерпанным.
За год до этого, была другая статья, но к сожалению - ни автора, ни название я не припомню. Он тоже слегка наехал на ANSYS (почему то, хотя ничего ровным счетем особенного в этой программе нет, кроме популярности, и удобства - которое было верным на тот момент и относилось к "классической версии". Опять же удобство - по сравнению с чистым Fortran 77, на котором все корячились до этого. К слову, опять же, отвлекаясь - ANSYS поскормнее будет того же Abaqus, а сейчас таки и вообще куча замечательных кодов)
Так вот, смысл статьи был такой - что метод конечного элемента (как и конечных разностей и тд), конечно, хорош, но почему то все забывают о прорыве в аналитике, перспективах ассимптотических методов и так далее.
И вполне разумно (как мне это показалось) все это дело мотивировал. Смысл опять же - зачем нужны такие требования к вычислительной мощности компьютеров, когда - вот, в ближайшей перспективе у нас прорыв таки нереальный и тд и тп.
И говоря к слову, Назаров, хотя и был не прав в своих конкретных утверждениях, но все же некоторая доля истины в его статьях присутствовала.
И его оппонент, выше по ссылке, в некоторых утверждениях был не вполне корректен.
1) простые нелинейные задачи решаются просто и сходятся почти всегда,
а вот задачи чуть посложней могут и не сходиться, даже с учетом всех "умных приемов" (типа половинного деления шага, метода засечек и т.д.), и, бывает, требуется много времени и усилий, чтобы получить решение.
Например - ванта из нескольких линков, не сильно натянутая, сходится очень плохо (нужно применять явные методы в которых "добавка" сил инерции решает проблему сходимости положительно). Много сложностей, бывает, возникает с контактными задачами, даже внешне простыми. Такого что "взял и решил" - пока что нет.
2) сертифицированность, популярность и возраст программ - имеют практическое значение, но это не докозательство корректности и абсолютности тех или иных методов (как любая ссылка на авторитет не является научным докозательством чего либо).
Итак, что можно сказать про численные методы, применительно к нелинейным задачам? А равно и про все прочие?
Насколько далеко шагнула наука в деле расчетов за последние 15 лет?
А никуда она не шагнула. Наука вообще перестала влять на умы. Вот есть куча мальчиков-зайчиков, которые носятся со своими "Скадами" и "ансисами", а наука где то там выводит двойные, тройные и криволиненые интегралы, никем уже не воспринимаемые и не понимаемые. Наука вытеснена маркетингом, и что самое удивительное, программы то развиваются на самом деле в гомеопатических дозах, проще говоря - не развиваются. Что и не удивительно, потому что наукой разработчики и продавцы софта - не занимаются (в софтверном бизнесе обычное соотношение затрат - 10% собственно на программы, 90% - на маркетинг и промывание мозгов)
Тем не менее, за последние двадцать лет широко шагнула вещь, называемая CAD, и расчетные программы неплохо подстроились под нее,
почти что умер (хотя я не совсем в курсе) ансис классический.
А, собственно, расчетные внутренности остались те же с 70х годов - тот же F77.
Что это дало в целом индустрии? Машины и конструкции стали легче и надежней? Да вот как раз все наоборот - зачастую, тяжелей и ненадежней.
Улучшился массовый уровень проектирования? Да нет- массовый то скорее не улучшился. Кстати самые крутые штуки (типа ракеты Сатурн-5 или Восток и прочее - прочее) были сделаны в эпоху, когда мощность крупного вычислительного центра была сопоставима с каким нибудь смартфоном или типа того (тут я могу ошибаться в цифрах).
В чем прелесть все таки современных методов расчета и моделирования?
В том что практически не надо рыться в Тимошенке и Вольмире, в поисках какой нибудь пластинки, а можно взять и посчитать десяток задач вроде этой пластинки в лоб за пару часов? Кстати Тимошенко то рулит до сих пор, и аналитические методы очень даже рулят - для той же верификации МКЭ, чтобы было с чем сравнивать. Упругая, допустим, задача - работает теорема единственности решения. Не важно в чем - в справочнике или в ANSYS-е.
Отдельно верифицируются крупные задачи, там где может играть роль накопление ошибок округления (везде - все тот же REAL(8) )
Прелесть программ - в упрощении процесса проектирования, если вы им конечно владеете (имеется в виду - знаете, что делаете, включая, да, - того Тимошенко)
Тут, в некотором роде, погибель товарищам Назаровым, теперь при защите диссертации типа "НДС эллиптической оболочки, подкрепленной, ...тд и тп" начинают словами "вообще то следовало бы взять ANSYS, а все это дело выкинуть на помойку". Нет, конечно методы теории упругости, кроме численных, еще актуальны и очень интересны, но все менее - с практической точки зрения свое первоначальное значение они утратили.
Итак, все ли можно посчитать в современном МКЭ пакете или далеко не все?
Далеко не все можно и имеет смысл считать, и во многих случаях формулы рулили и будут рулить всегда, хотя бы потому, что НДС в них - малая часть задачи. Или в конечном итоге нагрузки и условия так нечетко определены, что чего то там моделировать нет просто практического смысла.
Коротко: передачи, что по AGMA, что по ГОСТ. На формулу НДС - несколько десятков коэффициентов, за которыми там НДС теряется. Плюс - нагруженность, условия работы. Все это всегда считалось и будет считаться как много лет назад. Никакие успехи численных методов особо не помогут.
Болты-гайки-резьбы (нет смысла в большинстве случаев рассматривать численное решение, хотя очень не помешал бы некоторый упрощенный подход для моделирования в составе крупной конструкции).
Нелинейная устойчивость (решаемо на самом деле относительно легко явными методами http://www.impact-fem.org/ даже например)
ширина раскрытия трещин ЖБ (на опыте при одинаковых с виду перемычках может варьировать на порядок, как тут что то считать точно - не понятно).
И очень много таких вещей, в которых менять сложившиеся методы и сейчас и в перспективе глупо. Если только не изобретут квантовые компьютеры какие нибудь, так что нелинейная задача вместо нескольких часов не будет просчитываться за секунды.
(статья в режиме правки, уже ближе, но не все)
Лет примерно 10 назад широко обсуждался цикл статей, за авторством кузбасского автора Назарова Д.И.
"СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ГЕОМЕТРИЧЕСКИ НЕЛИНЕЙНОГО КОНЕЧНО-ЭЛЕМЕНТНОГО АНАЛИЗА" и "РУССКАЯ РУЛЕТКА или анализ основных ошибок теории геометрического нелинейного метода конечных элементов"
РУССКАЯ РУЛЕТКА или анализ основных ошибок теории геометрически нелинейного метода конечных элементов
http://www.cad.dp.ua/obzors/stat.php
http://www.cad.dp.ua/obzors/st2r.php
И вот тут - ответ на нее
http://www.cad.dp.ua/obzors/stat-new.php
Коротко - мужик решил решить в ANSYS довольно простую сопроматовскую задачу (имеющую простое аналитическое решение).
При этом толком даже не зная, как и чего считается, методом тыка. получил ошибку. Сделал вывод - что ANSYS это детище проклятых американских империалистов, засланное на нашу погибель.
(поправлено - не сам решал, а воспользовался примером CADFEM не соответствующем условию задачи)
Тут, конечно, ошибку нашли, и ткнули носом, что называется.
На чем вроде, инцидент оказался исчерпанным.
За год до этого, была другая статья, но к сожалению - ни автора, ни название я не припомню. Он тоже слегка наехал на ANSYS (почему то, хотя ничего ровным счетем особенного в этой программе нет, кроме популярности, и удобства - которое было верным на тот момент и относилось к "классической версии". Опять же удобство - по сравнению с чистым Fortran 77, на котором все корячились до этого. К слову, опять же, отвлекаясь - ANSYS поскормнее будет того же Abaqus, а сейчас таки и вообще куча замечательных кодов)
Так вот, смысл статьи был такой - что метод конечного элемента (как и конечных разностей и тд), конечно, хорош, но почему то все забывают о прорыве в аналитике, перспективах ассимптотических методов и так далее.
И вполне разумно (как мне это показалось) все это дело мотивировал. Смысл опять же - зачем нужны такие требования к вычислительной мощности компьютеров, когда - вот, в ближайшей перспективе у нас прорыв таки нереальный и тд и тп.
И говоря к слову, Назаров, хотя и был не прав в своих конкретных утверждениях, но все же некоторая доля истины в его статьях присутствовала.
И его оппонент, выше по ссылке, в некоторых утверждениях был не вполне корректен.
1) простые нелинейные задачи решаются просто и сходятся почти всегда,
а вот задачи чуть посложней могут и не сходиться, даже с учетом всех "умных приемов" (типа половинного деления шага, метода засечек и т.д.), и, бывает, требуется много времени и усилий, чтобы получить решение.
Например - ванта из нескольких линков, не сильно натянутая, сходится очень плохо (нужно применять явные методы в которых "добавка" сил инерции решает проблему сходимости положительно). Много сложностей, бывает, возникает с контактными задачами, даже внешне простыми. Такого что "взял и решил" - пока что нет.
2) сертифицированность, популярность и возраст программ - имеют практическое значение, но это не докозательство корректности и абсолютности тех или иных методов (как любая ссылка на авторитет не является научным докозательством чего либо).
Итак, что можно сказать про численные методы, применительно к нелинейным задачам? А равно и про все прочие?
Насколько далеко шагнула наука в деле расчетов за последние 15 лет?
А никуда она не шагнула. Наука вообще перестала влять на умы. Вот есть куча мальчиков-зайчиков, которые носятся со своими "Скадами" и "ансисами", а наука где то там выводит двойные, тройные и криволиненые интегралы, никем уже не воспринимаемые и не понимаемые. Наука вытеснена маркетингом, и что самое удивительное, программы то развиваются на самом деле в гомеопатических дозах, проще говоря - не развиваются. Что и не удивительно, потому что наукой разработчики и продавцы софта - не занимаются (в софтверном бизнесе обычное соотношение затрат - 10% собственно на программы, 90% - на маркетинг и промывание мозгов)
Тем не менее, за последние двадцать лет широко шагнула вещь, называемая CAD, и расчетные программы неплохо подстроились под нее,
почти что умер (хотя я не совсем в курсе) ансис классический.
А, собственно, расчетные внутренности остались те же с 70х годов - тот же F77.
Что это дало в целом индустрии? Машины и конструкции стали легче и надежней? Да вот как раз все наоборот - зачастую, тяжелей и ненадежней.
Улучшился массовый уровень проектирования? Да нет- массовый то скорее не улучшился. Кстати самые крутые штуки (типа ракеты Сатурн-5 или Восток и прочее - прочее) были сделаны в эпоху, когда мощность крупного вычислительного центра была сопоставима с каким нибудь смартфоном или типа того (тут я могу ошибаться в цифрах).
В чем прелесть все таки современных методов расчета и моделирования?
В том что практически не надо рыться в Тимошенке и Вольмире, в поисках какой нибудь пластинки, а можно взять и посчитать десяток задач вроде этой пластинки в лоб за пару часов? Кстати Тимошенко то рулит до сих пор, и аналитические методы очень даже рулят - для той же верификации МКЭ, чтобы было с чем сравнивать. Упругая, допустим, задача - работает теорема единственности решения. Не важно в чем - в справочнике или в ANSYS-е.
Отдельно верифицируются крупные задачи, там где может играть роль накопление ошибок округления (везде - все тот же REAL(8) )
Прелесть программ - в упрощении процесса проектирования, если вы им конечно владеете (имеется в виду - знаете, что делаете, включая, да, - того Тимошенко)
Тут, в некотором роде, погибель товарищам Назаровым, теперь при защите диссертации типа "НДС эллиптической оболочки, подкрепленной, ...тд и тп" начинают словами "вообще то следовало бы взять ANSYS, а все это дело выкинуть на помойку". Нет, конечно методы теории упругости, кроме численных, еще актуальны и очень интересны, но все менее - с практической точки зрения свое первоначальное значение они утратили.
Итак, все ли можно посчитать в современном МКЭ пакете или далеко не все?
Далеко не все можно и имеет смысл считать, и во многих случаях формулы рулили и будут рулить всегда, хотя бы потому, что НДС в них - малая часть задачи. Или в конечном итоге нагрузки и условия так нечетко определены, что чего то там моделировать нет просто практического смысла.
Коротко: передачи, что по AGMA, что по ГОСТ. На формулу НДС - несколько десятков коэффициентов, за которыми там НДС теряется. Плюс - нагруженность, условия работы. Все это всегда считалось и будет считаться как много лет назад. Никакие успехи численных методов особо не помогут.
Болты-гайки-резьбы (нет смысла в большинстве случаев рассматривать численное решение, хотя очень не помешал бы некоторый упрощенный подход для моделирования в составе крупной конструкции).
Нелинейная устойчивость (решаемо на самом деле относительно легко явными методами http://www.impact-fem.org/ даже например)
ширина раскрытия трещин ЖБ (на опыте при одинаковых с виду перемычках может варьировать на порядок, как тут что то считать точно - не понятно).
И очень много таких вещей, в которых менять сложившиеся методы и сейчас и в перспективе глупо. Если только не изобретут квантовые компьютеры какие нибудь, так что нелинейная задача вместо нескольких часов не будет просчитываться за секунды.
(статья в режиме правки, уже ближе, но не все)
No comments:
Post a Comment