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登錄abaqus;接觸收斂的案例
abaqus 復合材料接觸不收斂
abaqus 復合材料接觸不收斂
ABAQUS-接觸分析中收斂問題的解決方法【轉載】
3、使用綁定約束
如果某一對接觸面的接觸狀態對整個模型的影響不大,或者這一對接觸面在整個分析過程中都是始終緊密接觸的,可以考慮將它們之間的接觸關系改為綁定約束( tie),這樣會有助于消除剛體位移,并且大大減少計算接觸狀態所需要的迭代。
ABAQUS/CAE操作:Interaction模塊,主菜單 Interaction→Constraint-Create,Type為默認的 Tie。
4、正確定義綁定約束和過盈接觸
如果設置了綁定約束或者過盈接觸,必須讓位置誤差限度略大于主面和從面之間的距離。注意過盈量為負值。
5、平穩地建立接觸關系
如果在第一個分析步中就把全部載荷施加到模型上,使接觸狀態的發生劇烈改變,會有可能造成收斂的困難。因此一般應首先定義一個只有很小載荷的分析步,讓接觸關系平穩地建立起來,然后在下一個分析步中再施加真實的載荷。盡管這樣可能需要更多的分析步,但這減小了收斂的困難,會提高求解的效率。
6、細化網格
細化從面和主面的網格是解決收斂問題的一個重要方法。過于粗糙的網格會使ABAQUS難以確定接觸狀態,例如,如果在接觸面的寬度方向上只有一個單元,則常常會出現收斂問題。一般來說,如果從面上有90°的圓角,建議在此圓角處至少劃分10個單元。
7、使用一階單元
如果接觸屬性為默認的“硬”接觸,則不能使用六面體二次單元( C3D20和C3D20R),以及四面體二次單元(C3D10),而應盡可能使用六面體一階單元。如果無法劃分六面體單元網格,可以使用修正的四面體二次單元(C3D10M)。
8、正確定義主面和從面
1)選擇剛度較大、網格較粗的面作為主面。
2)主面在發生接觸的部位不要有尖角或大的凹角。
3)如果是有限滑移,則在整個分析過程中,都盡量不要讓從面節點落到主面之外。
展開 [非線性]ABAQUS收斂調整(1):接觸屬性
作者:羅元元 來源:CAETube講堂
大部分情況下我們所討論的非線性分析不收斂都來源于接觸問題導致的不收斂。
接觸這件事,建模設置上而言不外乎定義接觸對、定義接觸屬性等等(如下圖),初級選手容易輕視,不收斂的時候也不知該如何診斷,不知該如何去做有效調試。
Figure-0: 接觸屬性設置
實際上,接觸,在仿真分析中,絕對是個看似青銅實則王者級別的難題。
有一些通用的解決辦法,大家可以在幫助文件的Interaction → Contact Difficulties and Diagnostics中找到,例如初始接觸狀況、穿透、突然分離造成的局部不穩定等等,但是確實沒有一概而論的措施,更多的情況下準確的診斷以及有效的改善還是要依靠經驗的累積。
這里,有一些是筆者團隊在日常工作中所積累的一些小經驗,與大家分享。
P.S.基于經驗累積和理解,可能會有些偏差或錯誤,不足之處,還請大家指正
1. ‘軟’接觸
參考幫助文件Interaction → Contact Property Models → MechanicalContact properties Contactpressure-overclosure relationships → using “softened” contact relationship
在幫助文件中指出: 適用于接觸面有一方或者皆是單薄軟面的模擬,例如墊片、表面涂層等;在Abaqus/Standard中有時也采用’軟”接觸代替硬接觸來解決模擬中的數值收斂性問題。
那我們的問題是,這個‘有時’是指什么時候呢?
展開 ABAQUS收斂調整:特征邊的接觸
特征邊的接觸(邊對邊,邊對面),初學者的直覺印象就是收斂困難,對嗎?所以通常我們得到的經驗就是:對特征邊做倒角的處理來提高收斂性。
Figure-1: Snap-fit example (特征邊對面)
在說特征邊的接觸前,我們先說說通用接觸和接觸對的選擇:
我們之前的經驗是:
Abaqus/Standard中選擇通用接觸還是接觸對,主要取決于接觸定義的簡單易用性和分析效能的權衡,接觸對由于限定了接觸面的范圍,求解效率更高,而通用接觸則更適用于多組件或具有復雜拓撲結構模型的建模。兩者的不同主要在于用戶界面、默認數值分析設置以及可用選項上的差別,但是其算法和求解精確性幾乎一樣。
現在關于這條經驗, 隨著Abaqus新版本中通用接觸功能的增強我們可能需要更新為:
通用接觸設置會顯得更為簡單,限制少,且可靈活處理多種接觸狀況,例如邊對面、邊對邊、頂點對面等接觸,如圖所示,故建議接觸分析中首選通用接觸來定義接觸。
展開 
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ABAQUS接觸收斂問題處理方法匯總
接觸分析真正加載之前,設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. 如果系統的載荷很多的話,將系統的載荷分做多步進行加載,一次性全上可能使系統無法在規定的迭代次數內收斂。所以根據需要分開,讓abaqus的內核慢慢消化去。少吃多餐在這邊好像也是成立的。
3. 系統有多個接觸的話,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定。這個時候就會出現了dividing,有時候求解無法成功。這時候可以看一下是不是能夠將模型該處稍微改一下呢?或者將該處的網格細化一下。
6. 模型實在是比較大的話,可以修改solver的設定,將迭代次數改大一點。
展開 ABAQUS碟簧接觸問題,滯回,模型不收斂?
請問大神們,有會碟簧之間接觸怎么設置的嗎?
干貨 | 接觸非線性應用——解決ANSYS 接觸不收斂問題的方法
兩種方法雖然在形式上都是正確的,然而使用第一種方法時,結構在兩個接觸對交接處會數值由于偏差,往往使得接觸的收斂變的困難;而第二種方法將接觸的面作為一個單一接觸能避免這種問題的出現,使得接觸的收斂性更好。
3
接觸剛度大
ANSYS求解接觸問題的時候,接觸剛度對收斂性影響顯著。大多數情況下缺省設置有效,但對于以彎曲為主的接觸問題,這種缺省設置往往是不能解決問題的。當接觸不好收斂的情況下,通過查看收斂曲線,會發現收斂曲線會平行于收斂準則。如下圖所示,分別使用FKN=0.1和FKN=0.01兩種情況下的接觸對收斂曲線,發現選擇較小的罰剛度值(FKN),可以是接觸收斂更容易。
當調整接觸剛度后,雖然可以調節結構的收斂性,然而接觸由于剛度的變化使得滲透量變大,因此需要查看結果中結構之間的滲透量,對結果精度進行判斷。
4
載荷步少
在求解非線性問題的時候,初始時間步必須不斷的調試,使得結構的收斂曲線會在收斂半徑以內。
如果對于大變形問題,通常需要更多的子步,用以捕捉模型受力過程,復雜的載荷則需要使用重啟動來多次條件時間步長。
5
奇異
結構發生奇異,收斂困難的原因,很多情況都是在物理意義上,有限元模型不準確造成的。例如:如果使用點載荷去做塑性分析,將沒有辦法獲得收斂結果。因為節點上產生了奇異,局部的奇異會使得整個結構不收斂。這個對于接觸分析也是一樣的。如果使用簡化的結果或者使用太粗的網格,造成的接觸區域是點接觸,那么很有可能使問題不收斂。
奇異性造成不收斂的另外一個原因是單元中同時夾雜著三角形單元和四邊形單元,導致求解單元的方程和單元發生了混亂。
展開 ABAQUS接觸問題學習資料心血總結
01 Abaqus-CAE簡介.pdf
05_Abaqus中的接觸建模.pdf
Abaqus接觸分析中出現收斂困難時的常用檢查方法(免費).doc
ABAQUS接觸問題淺析.pdf
接觸靜力分析收斂的解決方案《案例》 ¥15
3、使用abaqus靜力分析工況,計算時間1s,初始增量步0.05s,最小增量步1e-10s,最大增量步0.1s。
4、計算容易出現不收斂現象,通常計算到關鍵時候,由于無法繼續迭代,導致分析沒能繼續進行出現發散。
(1)
1、若主面為公扣,計算結果如下
(2)
2、替換主從面,計算結果如下
(3)
3、公扣從面為點,計算結果
(4)
4、母扣從面為點,計算結果為(1)
5、面接觸,小滑移方式能計算收斂,但是結果比較突兀。小滑移適合接觸面相對滑動較小的接觸類型,相對滑動在局部微小的區域,如螺栓連接盒過盈配合等,接觸面的接觸點關系基本保持不變,計算量小。
(5)
6、接觸區域網格細化1mm改為0.5mm,結果與(1)一致
7、打開自動穩定,指定阻尼因子(specify damping factor)0.0002,沿用細化網格模型,結果比較好點,但是還不能計算收斂
(6)
8、使用動力隱式計算求解,應用準靜態等其它均無法達到計算收斂。還包括接觸切向無摩擦。
那么,接下要如何去改善計算收斂?
展開 接觸收斂問題
Too many attempts made for this increment
Abaqus/Standard Analysis exited with an error - Please see the message file for possible error messages if the file exists.
下面是警告的內容:
408 nodes may have incorrect normal definitions. The nodes have been identified in node set WarnNodeIncorrectNormal.
410 nodes may have incorrect normal definitions. The nodes have been identified in node set WarnNodeIncorrectNormal.
Not all the nodes that do not find intersection with the master surface are printed. However all of these nodes have been included in a node set.
73 nodes may have incorrect normal definitions. The nodes have been identified in node set WarnNodeIncorrectNormal.
展開 
非線性仿真之如何解決接觸仿真收斂問題
遇到接觸仿真無法收斂怎么辦?是不是嘗試增加更多子步緩慢加載還是無法解決收斂性問題?這篇文章給大家介紹一些關于非線性分析和收斂的重要背景知識,并討論克服收斂問題的不同方法。具體涉及接觸分析時,可以嘗試以下幾種方法來幫助提升計算收斂性:
1.消除剛體運動:
a. 開始時讓裝配體中的所有部件都相互接觸。這可以通過移動部件、添加接觸偏移量或添加穩定阻尼來實現。
b. 在接觸表面添加摩擦,避免切向毫無阻力的運動。
2.克服不收斂:
a. 降低接觸單元的剛度。(我的經驗表明,緩慢增加載荷和降低接觸剛度可以解決90%的收斂問題)。
b. 在接觸區域細化網格,以減少反復進入和脫離接觸的單元百分比。
在本文中,我將使用一個具體的例子來演示上述一些方法,并描述其他幾種有助于克服頑固的與接觸相關的收斂問題的方法。需要注意的是,許多有限元分析程序(如ANSYS)都內置了接觸算法,試圖設置程序默認值以實現快速收斂和準確的解。然而,不可能設計一種萬能的接觸算法,使其在每種接觸條件下都能自動工作。它們是為解決常見情況而設計的,但在某些情況下可能需要手動干預。
在這個例子中,一個板彈簧被一個承受作用力的扁平剛性板壓縮,如圖1所示。這個分析使用了ANSYS Workbench有限元軟件。為了得到收斂解,需要進行幾次嘗試。
第1次計算嘗試:
圖1 計算例子
第一次嘗試求解沒有收斂,并給出以下錯誤:“內部解的大小限制被超過”。這種類型的錯誤,以及其他如“小的負方程求解器主元項”或僅僅是 “遇到求解器主元警告或錯誤”,表明存在剛體運動。
展開 接觸非線性技巧總結:控制收斂性和精度的平衡
以下是筆者在學習過程中發現的一份講解非常不錯的關于接觸分析的資料,分享出來與大家一起學習和進步。
接觸非線性基本計算過程簡介
接觸非線性基本技巧總結
鏈接:如何從ANSYS軟件輸入和輸出方面有效提高非線性分析
請不吝點個在看!分享成就你我他!
在這里,我們愿與您一起,亦師亦友,共同學習,共同進步; 期待有志者的加入!
有沒有大神分享一下接觸分析的教程,特別是遇到不收斂常用的解決方法。感謝!
有沒有大神分享一下接觸分析的教程,特別是遇到不收斂常用的解決方法。感謝!
基于ANSYS Workbench軟件Convergence工具判定求解收斂的簡例——【鋼絲繩赫茲接觸分析】
基于ANSYS Workbench軟件Convergence工具判定求解收斂的簡例-【鋼絲繩赫茲接觸分析】
本文以“鋼絲繩赫茲接觸分析”為例,講解如何采用Convergence工具判定求解收斂的方法。
本文為原創案例,若要轉載請注明文章出處,并附帶作者筆名-CAE夢想很偉大,切勿他用。
另外限于本人水平有限,切勿輕易用于工程應用,論文撰寫等。若有錯誤,請同行指出。
歡迎大家轉載、點贊、評論。
網格劃分的細密程度與單元的選擇對于求解的精確程度具有相當大的影響,不少帖子都曾經撰寫過相關文章的比較,例如包括網格劃分的細密,單元的選擇,子模型的使用,應力奇異的判定等,這里通Convergence工具來自動判定網格的細密程度,得到一個收斂解。
技術鄰咨詢鏈接:http://www.yqgqt.org.cn/b/280
模型幾何
接觸關系
初始網格劃分
邊界條件
設置求解后處理,等效應力引入Convergence,判定收斂,判定量為2%以內收斂。
通過上圖1-6的求解過程比對可知,初始網格的等效應力隨著節點數量和單元的增加,應力逐步穩定,得到收斂的穩定解。且穩定解的應力明顯比粗糙網格應力高,符合赫茲接觸。
收斂解與初始網格定義的網格密度比對
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