接觸分析收斂不管怎么總還是一個很大的問題，而我們經(jīng)常在一個地方卡了很長的時間，怎么也找不到解決和提高的辦法。

在我分析的過程當(dāng)中，怎么找到模型中的影響收斂的關(guān)鍵問題所在也是一個很讓我迷茫了很長時間。下面談一下我個人的一些經(jīng)驗和看法。如有錯誤還望大家指出，也希望大家給出自己更多的經(jīng)驗分享。

abaqus的隱式求解的就是求算出一個很大的剛度矩陣的解，這個方程能否通過一次一次的迭代到最后達到一個系統(tǒng)默認的收斂準(zhǔn)則標(biāo)準(zhǔn)的范圍之內(nèi)，就決定了這一次計算能否收斂。因此要收斂的話，系統(tǒng)與上一個分析步的邊界條件區(qū)別越小的話，系統(tǒng)就越容易找到收斂解。針對這一點，我們可以得到下面的幾種方法來盡可能的使系統(tǒng)的方程的解盡可能的接近上一步，以達到收斂。下面的方法的指導(dǎo)思想是：盡可能小的模型，前后兩個分析步的改變盡可能的少。

1. 接觸分析真正加載之前，設(shè)置一個接觸步讓兩個面接觸上來，在這個步驟里面，接觸面的過盈小一點好，比如0.001.接下去再把作用與兩個接觸體的力及接觸方向的自由度放開。

2. 如果系統(tǒng)的載荷很多的話，將系統(tǒng)的載荷分做多步進行加載，一次性全上可能使系統(tǒng)無法在規(guī)定的迭代次數(shù)內(nèi)收斂。所以根據(jù)需要分開，讓abaqus的內(nèi)核慢慢消化去。少吃多餐在這邊好像也是成立的。

3. 系統(tǒng)有多個接觸的話，也最好如載荷一樣，分成幾個step讓他們接觸上。這樣的做法會讓你以后在模型的修改中更有方向性。

4. 模型還是不收斂的話，你可以看一下是在哪一步或者那個inc不收斂。對于第一步直接不收斂的話，如果模型是像我上面把載荷和接觸分成很多步建立的話，可以把載荷加載的順序換一下。如果你把第二個加載的載荷換到第一步以后，計算收斂了，那影響收斂的主要問題應(yīng)該就是原來第一個加載或著接觸影響的。這種情況下面一般算到這個加載的時候還是不會收斂。這個時候可以考慮是否有什么其他辦法能夠使步驟的變化與上一步變動小一點，比如第一點里面提到，或者繼續(xù)把這個載荷細分呢？

5. 對于接觸分析不收斂的情況，可以自己看一下模型的接觸面。有時候是overclosure,這這個時候在assemble里面將模型相對位置稍微移動下或者用接觸里面的那個adjust only to remove overclose,不過或一種方法會使你的網(wǎng)格扭曲變形。問題不大也是可以用的。有的時候是因為，模型中的兩個接觸面變成了一個點和一個面接觸，而點或者面中有一個位置并不是很穩(wěn)定。這個時候就會出現(xiàn)了dividing,有時候求解無法成功。這時候可以看一下是不是能夠?qū)⒛Ｐ驮撎幧晕⒏囊幌履兀炕蛘邔⒃撎幍木W(wǎng)格細化一下。

6.模型實在是比較大的話，可以修改solver的設(shè)定，將迭代次數(shù)改大一點。對于開始計算就不收斂的，而在迭代次數(shù)到了以后時間增量還不是很小的話，可以將initial和minimum改小一點。模型越大的話這邊可以改的越小，特別是前后兩個step變化比較大的情況下。但對于模型不是很大的情況下，太小的時間增量是意義不大的，問題應(yīng)該從模型當(dāng)中是否有錯誤去考慮。

7. 模型太大的話會導(dǎo)致求解的方程太大，不需要的不重要的接觸最好從模型當(dāng)中去除。這樣的話對結(jié)果影響也不會很大，而且可以是計算時間大大的減少。

使用ABAQUS，在很多情況下會出現(xiàn)結(jié)果不收斂。我根據(jù)自己的實踐，談?wù)勛约旱目捶ā?/p>

(1) 你得自己對模型十分熟悉，閉著眼睛就能夠知道，如果能夠運行下去，各個物體將是怎么變形……等等。絕對不要出現(xiàn)對模型本身理解的錯誤。如果模型本身你理解錯了，邊界條件自然不對，計算根本無從談起。

(2) 仔細檢查是否在變形過程中有網(wǎng)格畸變？可放大觀察，網(wǎng)格初始劃分是否存在畸形的網(wǎng)格，如果過于畸形，計算結(jié)果有可能不收斂。變形中出現(xiàn)過大的網(wǎng)格畸形，也會導(dǎo)致不收斂。

(3) 檢查master－slave的網(wǎng)格密度是否相反了。一般情況下，slave的網(wǎng)格要密一些，我曾經(jīng)在此成功解決了有些收斂問題。

(4) 儲存矩陣是采用“對稱”,“非對稱”，“缺省”，這個很重要。默認的情況是采用對稱的。當(dāng)有摩擦的時候，看是否要用“非對稱存儲”，我在此成功解決了困擾我三天的不收斂情況。

當(dāng)然，不收斂的原因?qū)嵲谔嗔耍瑐€人覺得要出現(xiàn)問題時候，自己仔細努力的琢磨才行。一般step開始時出錯信息為“太多的attempt”時：意味著模型有問題，仔細檢查模型。step計算中出現(xiàn)“增量尺寸小于給定最小增量尺寸”意味著，結(jié)果發(fā)散，仔細檢查上面的幾項。

ABAQUS軟件介紹

主要功能

ABAQUS是功能強大的有限元軟件，由于ABAQUS強大的分析能力和模擬復(fù)雜系統(tǒng)的可靠性，它在各國的工業(yè)和研究中得到廣泛的應(yīng)用，在大量的高科技產(chǎn)品開發(fā)中發(fā)揮著巨大的作用。復(fù)雜的固體力學(xué)結(jié)構(gòu)力學(xué)系統(tǒng)，特別是能夠駕馭非常龐大復(fù)雜的問題和模擬高度非線性問題 。模擬典型工程材料的性能，其中包括金屬、橡膠、高分子材料、復(fù)合材料、鋼筋混凝土、可壓縮超彈性泡沫材料以及土壤和巖石等地質(zhì)材料。其它工程問題：熱傳導(dǎo)、質(zhì)量擴散、熱電耦合分析、聲學(xué)分析、巖土力學(xué)分析（流體滲透/應(yīng)力耦合分析）及壓電介質(zhì)分析。

ABAQUS主要分析功能

1、靜態(tài)應(yīng)力/位移分析：包括線性、幾何或材料非線性、結(jié)構(gòu)斷裂分析等 。

2、動態(tài)分析：包括頻率提取、瞬態(tài)響應(yīng)分析、穩(wěn)態(tài)響應(yīng)分析、隨機響應(yīng)分析等。

3、非線性動態(tài)應(yīng)力/位移分析：包括各種隨時間變化的大位移分析、接觸分析等。

4、粘彈性/粘塑性響應(yīng)分析：包括粘彈性/粘塑性材料結(jié)構(gòu)的響應(yīng)分析。

5、熱傳導(dǎo)分析：包括傳熱、輻射和對流的瞬態(tài)或穩(wěn)態(tài)分析。

6、退火成型過程分析：對材料退火熱處理過程的模擬。

7、質(zhì)量擴散分析：靜水壓力造成的質(zhì)量擴散和滲流分析等

8、準(zhǔn)靜態(tài)分析：包括應(yīng)用顯示積分方法求解靜態(tài)和沖壓等準(zhǔn)靜態(tài)問題。

9、耦合分析：包括熱/力耦合、熱/點耦合、壓/電耦合、流/力耦合、聲/力耦合等。

10、海洋工程結(jié)構(gòu)分析：包括模擬海洋工程的特殊載荷，例如流載荷、浮力、慣性力；分析海洋工程的特殊結(jié)構(gòu)，例如錨鏈、管道、電纜；模擬海洋工程的特殊連接，例如土壤/管柱連接、錨鏈/海床摩擦、管道/管道相對滑動。（ABAQUS/Aqua）

11、瞬態(tài)溫度/位移耦合分析：力學(xué)和熱響應(yīng)耦合問題

12、疲勞分析：包括根據(jù)結(jié)構(gòu)和材料的受載情況統(tǒng)計，進行疲勞壽命估計。

13、水下沖擊分析：包括對沖擊載荷作用下的水下結(jié)構(gòu)進行分析。

14、設(shè)計靈敏度分析:包括對結(jié)構(gòu)參數(shù)進行靈敏度分析，并據(jù)此進行結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計。

ABAQUS主要組成

ABAQUS分析基本流程

1、前處理：建模，劃分網(wǎng)格，設(shè)置邊界條件；

2、解算器：求解控制方程，輸出結(jié)果；

3、后處理：分析結(jié)果；

ABAQUS求解器

ABAQUS/Standard|ABAQUS/Explicit 為用戶提供兩種互補的分析工具。ABAQUS/Standard是一個通用分析模塊，它能求解廣泛領(lǐng)域的線性和非線性問題，包括靜力、動力、構(gòu)件的熱和電響應(yīng)。適合于模擬與振型的振動頻率相比研究響應(yīng)周期較長的問題；用于具有適度非線性問題，其中非線性是平滑的。ABAQUS/Explicit 采用顯示動力學(xué)有限元格式，適用于模擬短暫、瞬時的動態(tài)事件，如：

模擬高速動力學(xué)問題，需要較少的時間增量；

適合求解沖擊，穿透等高度非線性動力響應(yīng)問題；

對于包含不連續(xù)的非線性問題，一般效率高。

求解器的特點

可以分析復(fù)雜的固體力學(xué)結(jié)構(gòu)力學(xué)系統(tǒng)，特別是能夠駕馭非常龐大復(fù)雜的問題和模擬高度非線性問題。Standard隱式算法（穩(wěn)定，費用高）：當(dāng)每一個求解增量步結(jié)束的時候，隱式的有限元要解一組方程組，占用資源多；增量步較大，有收斂問題。Explicit顯示方法（條件穩(wěn)定，費用低）：并不需要求解方程組，通過動態(tài)方法推進增量計算；計算速度快，增量步小。

ABAQUS功能模塊

1、幾何建模Part；

2、劃分網(wǎng)格Mesh；

3、特性設(shè)置Property；

4、建立裝配體Assembly；

5、定義分析步Step；

6、相互作用Iteraction；

7、載荷邊界Load；

8、提交運算Job；

9、后處理Visualization

下載地址：ABAQUS有限元分析實例詳解