重啟動(dòng)的設(shè)置方法和應(yīng)用場(chǎng)景

第一章 重啟動(dòng)分析可以應(yīng)用于哪些場(chǎng)景?

一、應(yīng)對(duì)意外中斷

1. 硬件故障場(chǎng)景:當(dāng)計(jì)算機(jī)在長(zhǎng)時(shí)間的 ABAQUS 分析過(guò)程中突然死機(jī)、斷電或者硬件組件(如硬盤、內(nèi)存等)出現(xiàn)故障時(shí),如果之前設(shè)置了重啟動(dòng)功能并且生成了重啟動(dòng)文件,就可以從最近的重啟動(dòng)點(diǎn)繼續(xù)分析,避免從頭開(kāi)始整個(gè)分析過(guò)程,節(jié)省大量的計(jì)算時(shí)間和資源。

2. 軟件異常場(chǎng)景:如果 ABAQUS 軟件本身在分析過(guò)程中遇到諸如內(nèi)存泄漏、程序崩潰等異常情況,重啟動(dòng)分析允許在問(wèn)題解決(如更新軟件版本、調(diào)整軟件配置等)后,利用已有的重啟動(dòng)文件繼續(xù)未完成的分析,無(wú)需重新設(shè)置和運(yùn)行整個(gè)模型。

二、優(yōu)化分析策略

1. 調(diào)整分析步設(shè)置:在復(fù)雜的非線性分析中,例如金屬成型過(guò)程模擬,如果初始設(shè)置的分析步長(zhǎng)不合適(過(guò)長(zhǎng)可能導(dǎo)致收斂困難,過(guò)短則會(huì)增加計(jì)算時(shí)間),可以在重啟動(dòng)分析時(shí)修改分析步長(zhǎng)。首先根據(jù)已完成部分的分析結(jié)果確定合適的步長(zhǎng),然后從合適的重啟動(dòng)點(diǎn)開(kāi)始,采用新的分析步長(zhǎng)繼續(xù)分析,以提高分析效率和準(zhǔn)確性。

2. 改變收斂準(zhǔn)則:對(duì)于一些難以收斂的分析問(wèn)題,如涉及大變形和復(fù)雜接觸的結(jié)構(gòu)分析,初始設(shè)置的收斂準(zhǔn)則可能過(guò)于嚴(yán)格或?qū)捤?。通過(guò)重啟動(dòng)分析,可以調(diào)整收斂準(zhǔn)則(如改變力的收斂容差、位移的收斂容差等),從之前的分析狀態(tài)繼續(xù)進(jìn)行分析,以獲得收斂的結(jié)果。

三、模型參數(shù)修正

1. 修改材料屬性:在分析過(guò)程中,如果發(fā)現(xiàn)材料屬性設(shè)置錯(cuò)誤或者需要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整,例如在復(fù)合材料結(jié)構(gòu)分析中,發(fā)現(xiàn)初始設(shè)定的纖維和基體的彈性模量不準(zhǔn)確??梢岳弥貑?dòng)功能,在重啟動(dòng)分析時(shí)修改材料屬性參數(shù),從之前的分析狀態(tài)繼續(xù)進(jìn)行分析,以獲得更符合實(shí)際情況的結(jié)果。

2. 調(diào)整邊界條件和載荷:當(dāng)對(duì)邊界條件或載荷的設(shè)置有新的認(rèn)識(shí)或需求時(shí),比如在建筑結(jié)構(gòu)抗震分析中,發(fā)現(xiàn)初始施加的地震波載荷不符合實(shí)際地震情況,或者邊界約束條件設(shè)置不合理??梢栽谥貑?dòng)分析中修改邊界條件和載荷,從之前的分析狀態(tài)繼續(xù)進(jìn)行模擬,從而提高分析結(jié)果的可靠性。

四、分階段分析

1. 多物理場(chǎng)耦合分析:在多物理場(chǎng)耦合分析中,例如熱 - 結(jié)構(gòu)耦合分析,可能需要先完成熱分析部分,得到準(zhǔn)確的溫度場(chǎng)分布后,再以此為基礎(chǔ)進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析??梢岳弥貑?dòng)功能,在熱分析完成后,從熱分析的重啟動(dòng)點(diǎn)開(kāi)始結(jié)構(gòu)分析部分,確保兩個(gè)分析階段的連貫性,并且避免重新計(jì)算熱分析部分。

2. 順序加載分析:對(duì)于一些需要順序加載不同類型載荷的情況,如在巖土工程中先施加靜水壓力,再施加外部機(jī)械載荷??梢酝ㄟ^(guò)重啟動(dòng)分析,在靜水壓力加載完成后的重啟動(dòng)點(diǎn)開(kāi)始施加機(jī)械載荷的分析,實(shí)現(xiàn)復(fù)雜加載過(guò)程的分階段模擬。

第二章 重啟動(dòng)設(shè)置方法

方法1:在 ABAQUS/CAE 中設(shè)置重啟動(dòng),步驟如下:

在基礎(chǔ)模型中輸出重啟動(dòng)分析數(shù)據(jù):

如果不做特別的設(shè)置,ABAQUS 不會(huì)輸出重啟動(dòng)分析數(shù)據(jù)。因此,需要在基礎(chǔ)模型的分析步中設(shè)置重啟動(dòng)分析參數(shù),其相應(yīng)的關(guān)鍵詞為:*restart,write,frequency=<輸出重啟動(dòng)分析數(shù)據(jù)的時(shí)間增量步間隔>。

在基礎(chǔ)模型的分析結(jié)果文件中,帶以下擴(kuò)展名的文件是重啟動(dòng)分析所要用到的:

在 ABAQUS/Standard 中:.res,.mdl,.stt,.prt和.odb。

在 ABAQUS/Explicit 中:.abq,.stt,.prt和.odb。

注意:在完成對(duì)基礎(chǔ)模型的分析后,不要?jiǎng)h除這些文件,并且要保證它們位于當(dāng)前工作目錄下。

新模型設(shè)置:

復(fù)制模型,更改名稱,右鍵單擊 --edit attribute。

選取 job,read data from job:原模型 job 名稱。

分析步以及增量步選擇,step name:選擇需要重啟動(dòng)分析的分析步。

restart from the end of step 原模型最后一個(gè)增量步,自己定義所需要的增量步。

對(duì)于以上,一般可選擇 end of step。

其他設(shè)置如常。

提交重啟動(dòng)分析作業(yè):

提交分析時(shí)僅選擇 restart 即可。

ABAQUS 總是從基礎(chǔ)模型的結(jié)果文件中讀入數(shù)據(jù),并將計(jì)算結(jié)果寫到新的重啟動(dòng)分析結(jié)果文件中。基礎(chǔ)模型的 odb 文件不會(huì)被添加新的內(nèi)容。在默認(rèn)情況下,重啟動(dòng)分析的 fil 文件既包含基礎(chǔ)模型的結(jié)果,又包含重啟動(dòng)分析的結(jié)果。

方法2:關(guān)鍵字方式(INP 文件)設(shè)置

如果通過(guò)編輯 INP 文件來(lái)設(shè)置重啟動(dòng),需要在 * STEP 選項(xiàng)中添加重啟動(dòng)相關(guān)的參數(shù)。

例如,使用*RESTART, WRITE, FREQUENCY = n語(yǔ)句,其中 n 表示寫入重啟動(dòng)文件的頻率。如果n = 1,表示每個(gè)增量步都寫入重啟動(dòng)文件;如果n = 10,表示每 10 個(gè)增量步寫入一次。

另外,在整個(gè)模型定義部分,可以使用*FILE FORMAT, RESTART語(yǔ)句來(lái)指定重啟動(dòng)文件的格式。

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