abaqus增量的案例
Abaqus 中的步進、增量、迭代和嘗試概念 碩迪科技
Abaqus 中的步進、增量、迭代和嘗試等可能會在概念上讓 Abaqus 初學(xué)者感到困惑。清楚地了解分析步驟、荷載增量和迭代之間的區(qū)別非常重要。在這篇文章中快速了解 Abaqus 步驟和增量迭代。
在ABAQUS中，步進增量迭代是解決非線性問題的一種數(shù)值計算方法。這種方法通常用于模擬材料的非線性行為、接觸問題、接縫問題等。
在ABAQUS中，步進增量迭代是按照一個小的增量步驟來逐漸逼近最終解的過程。該方法通過迭代求解非線性方程組，將整個問題分解為多個小問題來求解。每個小問題中的方程可以被看作是線性的，因此可以使用線性求解器進行求解。
步進、增量、迭代中的每個步驟由以下幾個關(guān)鍵部分組成：
加載：在每個步驟中，系統(tǒng)會施加一個外部載荷或邊界條件，以模擬實際情況中的加載過程。這個加載可以是均勻的、逐漸增加的、逐漸減小的，或者包含不同的加載與卸載階段。
初始估計：在每個步驟的開始，需要對未知變量進行一個初始估計。這個估計將作為迭代求解的初始猜測。
迭代求解：在每個步驟中，系統(tǒng)通過迭代來不斷逼近最終解。迭代的過程是通過求解線性方程組來更新未知變量的值，直到達到收斂準則為止。
收斂準則：收斂準則是判斷當(dāng)前迭代結(jié)果與最終解之間是否滿足一定的收斂標準。如果迭代的誤差小于設(shè)定的閾值，則認為計算結(jié)果已經(jīng)收斂。
通過不斷迭代求解小問題，整個問題可以被逐漸解決。在ABAQUS中，可以通過在每個步驟中設(shè)置不同的參數(shù)來控制迭代的過程，以便獲得更準確的結(jié)果。
步進增量迭代是ABAQUS中解決非線性問題的核心方法之一。通過它，我們可以更好地理解材料的行為，模擬實際工程問題，并為工程設(shè)計提供支持。
展開 abaqus增量步的理解
abaqus 對于計算分解為了step（分析步）-increment（增量步）-迭代步三部分
這其中最需要理解的就是增量步，比如增量步是如何對結(jié)果進行影響的，增量步設(shè)置中的
innital min和max 三個屬性值如何設(shè)置。
談下自己對于增量步的理解，增量步的增量是針對什么來的呢？很多人以為是時間的增量，我感覺這樣理解是不正確的，因為增量步針對的是荷載的增量
我們看這個公式 初始增量步中的荷載大小= 總的荷載大小×初始增量步時間/分析步總時間
所以abaqus在進行尤其是一些非線性問題的計算的時候，將step拆分成很小的增量步，就是通過還很小的荷載增量下，得到結(jié)果，然后再進行下一步的分析的。
我們看下，abaqus在增量步中是如何計算的（取自abaqus有限元常見問題解答）
BA首先根據(jù)用戶指定的初始增量步大小進行迭代；
缺省狀態(tài)下，若在某一增量步16次迭代中仍不收斂（或者出現(xiàn)發(fā)散），ABA會放棄當(dāng)前增量步，并將增量步大小減小為當(dāng)前增量步大小的0.25倍，重新開始迭代嘗試；
若在減小后的增量步16次迭代中仍不收斂（或者出現(xiàn)發(fā)散），ABA會繼續(xù)放棄當(dāng)前的增量步，并將繼續(xù)減小增量步的大小至當(dāng)前增量步大小的0.25倍，重新開始迭代嘗試；
ABA總是利用比較小的載荷增量來嘗試找到收斂解。若此增量步仍不收斂，ABA將再次減小增量步的大小；
以此類推，直至得到收斂解，或者達到ABA所允許的一個增量步中最多5次增量步減小的限制，而終止分析；
如果連續(xù)2個增量步只需少于5次的迭代就獲得收斂解，ABA會自動地將增量步的大小增大至當(dāng)前增量步的1.5倍，繼續(xù)進行下一個增量步的計算。
展開 abaqus增量步的理解
abaqus 對于計算分解為了step（分析步）-increment（增量步）-迭代步三部分
這其中最需要理解的就是增量步，比如增量步是如何對結(jié)果進行影響的，增量步設(shè)置中的
innital min和max 三個屬性值如何設(shè)置。
談下自己對于增量步的理解，增量步的增量是針對什么來的呢？很多人以為是時間的增量，我感覺這樣理解是不正確的，因為增量步針對的是荷載的增量
我們看這個公式 初始增量步中的荷載大小= 總的荷載大小×初始增量步時間/分析步總時間
所以abaqus在進行尤其是一些非線性問題的計算的時候，將step拆分成很小的增量步，就是通過還很小的荷載增量下，得到結(jié)果，然后再進行下一步的分析的。
我們看下，abaqus在增量步中是如何計算的（取自abaqus有限元常見問題解答）
BA首先根據(jù)用戶指定的初始增量步大小進行迭代；
缺省狀態(tài)下，若在某一增量步16次迭代中仍不收斂（或者出現(xiàn)發(fā)散），ABA會放棄當(dāng)前增量步，并將增量步大小減小為當(dāng)前增量步大小的0.25倍，重新開始迭代嘗試；
若在減小后的增量步16次迭代中仍不收斂（或者出現(xiàn)發(fā)散），ABA會繼續(xù)放棄當(dāng)前的增量步，并將繼續(xù)減小增量步的大小至當(dāng)前增量步大小的0.25倍，重新開始迭代嘗試；
ABA總是利用比較小的載荷增量來嘗試找到收斂解。若此增量步仍不收斂，ABA將再次減小增量步的大小；
以此類推，直至得到收斂解，或者達到ABA所允許的一個增量步中最多5次增量步減小的限制，而終止分析；
如果連續(xù)2個增量步只需少于5次的迭代就獲得收斂解，ABA會自動地將增量步的大小增大至當(dāng)前增量步的1.5倍，繼續(xù)進行下一個增量步的計算。
展開 abaqus增量步的理解
abaqus 對于計算分解為了step（分析步）-increment（增量步）-迭代步三部分
這其中最需要理解的就是增量步，比如增量步是如何對結(jié)果進行影響的，增量步設(shè)置中的innital min和max 三個屬性值如何設(shè)置。
談下自己對于增量步的理解，增量步的增量是針對什么來的呢？很多人以為是時間的增量，我感覺這樣理解是不正確的，因為增量步針對的是荷載的增量
我們看這個公式 初始增量步中的荷載大小= 總的荷載大小×初始增量步時間/分析步總時間
所以abaqus在進行尤其是一些非線性問題的計算的時候，將step拆分成很小的增量步，就是通過還很小的荷載增量下，得到結(jié)果，然后再進行下一步的分析的。
我們看下，abaqus在增量步中是如何計算的（取自abaqus有限元常見問題解答）
BA首先根據(jù)用戶指定的初始增量步大小進行迭代；
缺省狀態(tài)下，若在某一增量步16次迭代中仍不收斂（或者出現(xiàn)發(fā)散），ABA會放棄當(dāng)前增量步，并將增量步大小減小為當(dāng)前增量步大小的0.25倍，重新開始迭代嘗試；
若在減小后的增量步16次迭代中仍不收斂（或者出現(xiàn)發(fā)散），ABA會繼續(xù)放棄當(dāng)前的增量步，并將繼續(xù)減小增量步的大小至當(dāng)前增量步大小的0.25倍，重新開始迭代嘗試；
ABA總是利用比較小的載荷增量來嘗試找到收斂解。若此增量步仍不收斂，ABA將再次減小增量步的大小；
以此類推，直至得到收斂解，或者達到ABA所允許的一個增量步中最多5次增量步減小的限制，而終止分析；
如果連續(xù)2個增量步只需少于5次的迭代就獲得收斂解，ABA會自動地將增量步的大小增大至當(dāng)前增量步的1.5倍，繼續(xù)進行下一個增量步的計算。
展開 
abaqus中分析步、增量步的理解
總而言之，maximun number要適當(dāng)設(shè)置較大值，initial可適當(dāng)改小（如-2，-3量級），minimum（-5量級）不要修改，maximum值影響不大，可不改
abaqus 中把所有載荷按一定的要求分成若干載荷步step，每一步step根據(jù)abaqus自動載荷增量，分成若干增量increments，每一增量施加一定的載荷，然后每一增量通過若干迭代步iteration 進行迭代，當(dāng)系統(tǒng)達到平衡時，迭代結(jié)束，完成一個增量。當(dāng)所有的增量都完成后，計算結(jié)束；反之，計算可能出現(xiàn)發(fā)散。這時，可以通過采用多種方法（如調(diào)整放大質(zhì)量系數(shù)，單元網(wǎng)格優(yōu)化等）調(diào)整增量大小，使計算繼續(xù)進行。
如果你想知道什么問題，喜歡什么內(nèi)容，歡迎留言討論，喜歡的話不防點個贊，謝謝！
—End—
CAE仿真與數(shù)值模擬微信公眾號，主要介紹CAE仿真與數(shù)值模擬的知識與應(yīng)用公眾號主要介紹CAE仿真與數(shù)值模擬的知識與應(yīng)用。通過論壇，博客，論文，案例等為大家?guī)碇R食糧。仿真軟件:abaqus、ansys、flunet、comsol、hypermesh、moldflow等，涉及領(lǐng)域有機械材料土木物理等。
展開 ABAQUS軟件中分析步增量步如何設(shè)置?
在ABAQUS軟件中的分析步（Step）設(shè)置界面中，增量步大小的初始值、最小值、最大值以及最大增量步數(shù)這4 個量之間的關(guān)系怎樣?又應(yīng)如何設(shè)置?
首先，我們需要清楚ABAQUS的計算迭代過程：ABAQUS軟件首先用增量步的初始值進行迭代計算，如果計算結(jié)果收斂，則以該值代入下一步計算，若計算結(jié)果依然收斂，為了節(jié)約計算成本，ABAQUS軟件會自動嘗試增加增量步大小進行迭代計算；如果計算結(jié)果出現(xiàn)不收斂現(xiàn)象（監(jiān)控器屬性欄出現(xiàn)字母“Ｕ”），則ABQUS軟件自動減小時間步長重新計算，直至計算結(jié)果收斂，然后再將該值代入下一步計算中，依此往復(fù)迭代。如果時間步長減小到增量步的最小值時計算結(jié)果仍不收斂，ABAQUS軟件將中止計算，判定計算結(jié)果不收斂。
搞清楚迭代原理之后，我們就知道如何設(shè)置這四個量的具體參數(shù)值了。對于容易收斂的問題且對相關(guān)變量的過程變化不做要求的仿真分析，為了節(jié)約計算成本，增量步初始值一般保持默認，設(shè)為1即可。但是，對于難于收斂的非線性問題或者我們比較關(guān)心模型加載的過程，增量步初始值可適當(dāng)設(shè)小。需要說明的是增量初始值如果設(shè)置太小，會增加我們的計算時間，如果設(shè)置過大，ABAQUS被迫進行多次“折減”，甚至直接導(dǎo)致計算不收斂。
增量步的最小值一般使用默認值，對于復(fù)雜非線性問題，可酌情再減少1～2個數(shù)量級，如果計算還不收斂，可考慮減少空間步長(網(wǎng)格尺寸)。
增量步的最大值對收斂沒有影響，一般采用默認值(分析步時間)。
最大增量步數(shù)默認值為100．對于一些復(fù)雜的問題，可以酌情將此參數(shù)設(shè)置大些。
展開 有限元理論基礎(chǔ)及Abaqus內(nèi)部實現(xiàn)方式研究系列25： 顯式分析的穩(wěn)定時間增量
此時的第一步穩(wěn)定時間增量
顯然，dt_engeer和dt_element同一量級，且略小。
由于dt_engeer<dt_ideal，可以發(fā)現(xiàn)有限元商軟采用的dt_engeer不一定是最優(yōu)的，如果你能找到一個時間增量步dt，使得dt_engeer<dt<dt_ideal，那么可以比商軟默認的耗時更少。后面的例子中也證明了這點。
1.1.5 Abaqus對穩(wěn)定時間增量的工程計算方法的修正
Abaqus對穩(wěn)定時間增量的工程計算還做了兩處不同的修正：
（1） 考慮Bulk viscosity效應(yīng)修正工程穩(wěn)定時間增量,主要是利用Linear Bulk Viscosity系數(shù)b1減小dt_engeer。即
b1在Step->Other的Linear Bulk Viscosity可修改。
默認為0.06，此時
（2） 為了避免系統(tǒng)對實數(shù)的精度或者截斷誤差，加了一個Tolerance，使得
顯然這個Tolerance是個遠小于1的值，Abaqus取為0.01，
此值我們沒發(fā)現(xiàn)在Abaqus界面上怎么修改，如果誰能找到，也希望能交流一下。
1.2 Abaqus的實現(xiàn)驗證
我們將在Abaqus中采用一個簡單的顯式分析算例，來驗證兩個問題：
（1） Abaqus采取的穩(wěn)定時間增量和上述最后的穩(wěn)定時間增量的計算公式一致。
（2） 對于某些問題，其實Abaqus采取的穩(wěn)定時間增量是dt_engeer，相對保守，實際上可以取一個更加接近dt_ideal的值，系統(tǒng)依然是穩(wěn)定的。
展開 abaqus系列技巧7：關(guān)于Abaqus/Explicit 中增量步步長的確定
如圖：
這是一個典型的監(jiān)視器圖，從這個監(jiān)視器中可以看到，采用的是Explicit ，增量步為2.5e-9.對于時間總長為1s，或者0.1s的分析來說，明顯太長了。那么到底是什么原因造成的呢？
（以下內(nèi)容摘自《abaqus有限元分析常見問題解答》曹金鳳 石亦平老師著）
什么是穩(wěn)定極限值?如何確定穩(wěn)定極限值?影響穩(wěn)定極限值大小的因素有哪些?
默認情況下,ABAQUS/Explicit在分析過程中的增量步大小完全由求解器自動控制,即分所過程中是有條件穩(wěn)定的,增量步必須小于某個極限值,以保證加速度在每個增量步中盡量接近常數(shù),這樣才能對速度和位移進行精確積分,此極限值稱為穩(wěn)定極限值(syhm),即分析所允許的最大穩(wěn)定增量步長。它是ABAQUS/Explicit分析必須考慮的重要因素之一。為了提高求解效率,ABAQUS/Explicit在分析過程中總是盡可能選取穩(wěn)定極限值作為增量步長。
確定穩(wěn)定極限值的方法有兩種:單元-單元估計法和總體估計法。ABAQUS/Explicit總是先根據(jù)單元-單元估計法估計穩(wěn)定極限值的大小,然后在某些特定條件下跳轉(zhuǎn)到總體估計法確定穩(wěn)定極限值。
單元-單元估計法比較保守,它給出一個比實際的穩(wěn)定極限值更小的穩(wěn)定增量步長。一般情況下,模型中的各種約束和接觸關(guān)系都有抑制特征值頻譜的效應(yīng),單元-單元估計法不考慮這些因素的影響。
總體估計法采用當(dāng)前擴張波速估計整個模型的最大頻率wmax,在分析過程中不斷地更新最大頻率的估計值。總體估計法算得的穩(wěn)定增量步長往往超過單元-單元估計法算得的穩(wěn)定增量步長。總體估計法確定穩(wěn)定極限值△tstable的計算公式為:
對于高階振動問題,wmax,較大,因此穩(wěn)定極限值較小,總的增量步數(shù)會非常大,這時ABAQUS/Explicit會通過引人體積粘性(bulkviscosity)的方法來引入一個小的阻尼。
展開 abaqus某分析步初始增量步被自動縮減
請教各位，最近abaqus standard使用python腳本設(shè)置某分析步初始增量步0.025，inp文件也是記錄0.025，但是實際腳本命令mdb.jobs[].submit計算發(fā)現(xiàn)初始增量步取了0.008，改用bat文件也是被自動“修正”為0.008。更改初始增量步或把inp文件放到別的電腦上也會出現(xiàn)這樣的縮減。不明白為什么會出現(xiàn)這種情況
最近一批相同構(gòu)造不同尺寸的模型在計算，只有一個模型出現(xiàn)這種情況
以下是inp文件中某一分析步（第三個分析步）設(shè)定的增量步參數(shù)
......
** ----------------------------------------------------------------
**
** step: ml
**
*step, name=ml, nlgeom=yes, inc=10000
*static
0.025, 1., 1e-08, 0.025
**
......
展開 一起學(xué)習(xí)Abaqus-增量步（1）
一起學(xué)習(xí)Abaqus-增量步（1）
Abaqus結(jié)果云圖中無增量步顯示（ODB加載問題）
<p>我做的是掃頻分析</p><p>掃頻分析步<strong>已添加場輸出（默認是沒有場輸出的）</strong>，提交計算完成后，監(jiān)視器中有增量步，結(jié)果云圖中無增量步顯示（ODB加載問題）解決方法：</p><p><br></p><ol><li>上方菜單欄File-Close ODB-全部清除</li><li>Job模塊-重新打開計算文件的Results</li><li>查看云圖，增量步結(jié)果可查看</li></ol><p><br></p><p>總結(jié)：關(guān)閉ODB，重新打開</p><p><br></p>
展開 
ABAQUS橡膠支座：考慮橡膠支座可變摩擦力的大跨度連續(xù)梁橋增量動力分析
Incremental dynamic analysis of the long-span continuous beam bridge considering the fluctuating frictional force of rubber bearing
考慮橡膠支座可變摩擦力的大跨度連續(xù)梁橋增量動力分析
Man Liao (廖曼), Bin Wu (吳斌), Xianzhi Zeng (曾顯志) , Kailai Deng* (鄧開來)
一
研究意義
在大跨度橋梁抗震設(shè)計中，通常采用經(jīng)典的雙線性支座模型來模擬橡膠支座的力學(xué)行為。當(dāng)豎向地震動較小時，采用拉壓等強的垂直線性彈簧模擬支座，假定支座的屈服力為接觸界面處的重力載荷與摩擦系數(shù)的乘積。但是，當(dāng)?shù)孛孢\動具有較強的豎向分量時，支座的豎向軸力變化顯著。嚴重時甚至?xí)霈F(xiàn)支座與主梁分離，橡膠支座和混凝土墊層在巨大的沖擊作用下完全損壞。在這種情況下，簡化的雙線性模型不能真實再現(xiàn)橡膠支座的受力行為。
鑒于此，本文建立了一個非線性可變摩擦支座模型，該力學(xué)模型能夠考慮支座軸力的波動性，實現(xiàn)可變摩擦力的模擬。并在ABAQUS中建立了一座典型的大跨度連續(xù)梁橋有限元模型，利用增量動力分析方法，定量比較了兩種支座模型的地震響應(yīng)結(jié)果。
展開 ABAQUS做靜力分析，總是出現(xiàn)對增量嘗試太多怎么解決
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.
umat等子程序用open和write輸出數(shù)據(jù),出現(xiàn)一直顯示運行中，增量步不計算的現(xiàn)象。 ￥10
abaqus子程序中用open和write，close這些命令輸出自己感興趣的數(shù)據(jù)。 但有時候會一直顯示運行中，abaqus沒有增量步計算。我發(fā)現(xiàn)大量論壇上很多人出現(xiàn)了這個問題，但一直未解決。如何解決這個問題，我嘗試了多種方法，調(diào)試了大量程序，最終發(fā)現(xiàn)可以通過以下方法解決。以下內(nèi)容包括
產(chǎn)生此現(xiàn)象”一直顯示運行中，abaqus沒有增量步計算“的原因分析；
解決方案；
STA（或Status）文件告訴我們什么信息？
當(dāng)嘗試查找Abaqus運行失敗的根本原因時，可以采取多種方法。我們?yōu)槟峁┝擞嘘P(guān).sta或“Status”文件的信息摘要，但是在這里，我們將更深入地研究數(shù)據(jù)可以告訴我們有關(guān)運行的信息，以及如何調(diào)整分析設(shè)置以幫助解決。
Steps
通常，在整個分析過程中要模擬的每個事件都是在其自己的唯一“step”中完成的。程序選項可以包括負載，邊界條件，溫度以及Abaqus可以處理的許多其他事情的變化。這樣的一個例子可能是車橋組件，其中步驟1）包括螺栓的預(yù)緊力，然后2）對小齒輪施加扭轉(zhuǎn)載荷，并且3）對整個系統(tǒng)施加坑洼型沖擊載荷。在這種情況下，分析中包括三個步驟。
在上圖所示的示例中，我們正在看似緩慢收斂的Abaqus解的“步驟1”（紅色列）的開頭。為什么？看一下增量數(shù)據(jù)...
Increments
增量是計算機試圖解決靜態(tài)平衡的步驟的'chunk'。在上述情況下，我們正在查看此分析的前六個增量（紅色列）。對于簡單的分析（例如小而全線性的模型），Abaqus通常以單個增量求解整個步驟。但是，如果步驟中存在復(fù)雜的載荷，接觸，材料非線性，幾何非線性或其他明顯的不連續(xù)性，則需要將其分解為更易于管理的，咬合大小的零件，以便遵循非線性求解路徑。默認情況下，Abaqus將嘗試一次解決整個步驟，然后根據(jù)需要將“減少”第一個增量的大小，直到找到可接受的解決方案。然后，它逐步執(zhí)行增量操作，直到解決了整個步驟，并逐漸增加嘗試的增量大小。監(jiān)視此文件可以幫助您確定您的工作可能需要多長時間，以及在哪里進行削減（如果有的話）。這可能有助于您了解Abaqus所處步驟的艱難階段-某些事物只是進入還是脫離接觸？是否有些材料剛剛超過其屈服點并變成塑料？這可能有助于您了解Abaqus所處步驟的艱難階段-某些事物只是進入還是脫離接觸？是否有些材料剛剛超過其屈服點并變成塑料？
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