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LG_Maxwell

金虫 (著名写手)

[交流] 关于matlab计算精度的问题

我想由已知的点应力矩阵,计算出三个主应力和主方向,理论很成熟就是代公式即可,但是结果上出现了问题,怀疑为计算精度问题,具体如下:
计算主应力:
for i=1:1:r      
T{i}=[xx(i),xy(i),zx(i);xy(i),yy(i),yz(i);zx(i),yz(i),zz(i)];
[~,principalstress{i}]=eig(T{i});
p1(i)=principalstress{i}(1,1);
p2(i)=principalstress{i}(2,2);
p3(i)=principalstress{i}(3,3);
end
计算主方向:(以主应力1为例)
l1=1;
m1=l1*(zx*xy-yz*(xx-p1))/(xy*yz-zx*(yy-p1));
n1=l1*((xx-p1)*(yy-p1)-xy*xy)/(xy*yz-zx*(yy-p1));
abcd1=sqrt(l1^2+m1^2+n1^2);%归一化
l1=l1/abcd1;
m1=m1/abcd1;
n1=n1/abcd1;
这套方法计算文献算例也好,自己随便输入的点应力矩阵(类似[1,2,3;2,4,5;3,5,6]这种)也好,都没问题;但是计算我的实验数据时得到的主应力还算合理,得到的主方向问题很大,即三个方向矢量点乘的结果完全不能认为是0,这不符合物理规律。
怀疑是程序计算精度不足导致的,因为实验测得的点应力,六个分量之间数量级从e-4到e-12不等,差距很大,公式又有乘除运算,可能导致浮点计算误差很大。
所以想请教各位大佬,有什么办法可以提高运算精度,或者修改算式回避这个问题,再或者有没有擅长应力理论的大佬,发现是其他问题导致的结果错误。
谢谢谢谢!
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LG_Maxwell

金虫 (著名写手)

理论上三个主方向必正交,计算随机写的一些点应力矩阵也都没有问题(方向矢量点乘结果基本上都是e-5量级左右,基本上可以认为是0);但是,计算实验数据,得到的方向矢量点乘,结果在0.4~1这种量级,肯定不能认为是0,所以这个就不正交,不符合物理规律。
2楼2020-06-08 11:30:33
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