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登錄abaqus無法收斂的案例
abaqus應用之收斂篇 ¥1.66
例如材料剛度為零或負(應變軟化)時,材料出現不穩定行為,AbaqUS 仿真往往無法收斂。</p><h3><strong style="color: rgb(12, 12, 12);">(3) 邊界非線性問題</strong></h3><p>接觸和摩擦等邊界條件的非線性變化,如接觸面的不穩定分離、顫振等,會中斷整體收斂速率的預測,導致求解發散。</p><h2><strong style="color: rgb(51, 51, 51);">3.算法和收斂檢查問題</strong></h2><h3><strong style="color: rgb(12, 12, 12);">(1) 迭代次數過多</strong></h3><p>如果在每次增量中迭代次數超過了一定限制(如 16 次),且未達到收斂標準,可能導致分析失敗。</p><h3><strong style="color: rgb(12, 12, 12);">(2) 對數收斂檢查不通過</strong></h3><p>在迭代一定次數(如 8 次)之后,AbaqUS 使用增量中的實際對數收斂速度來估計需要多少次迭代才能最終收斂,如果估計需要超過 16 次迭代,則增量大小將減小,可能導致不收斂。
展開 Abaqus魔術揭秘-無法逃脫的戒子
這個神奇的小魔術,我們就用Abaqus解釋一下吧。
~魔戒~
下圖是這個小魔術的動力學分析模型,剛體的戒子和柔性體的項鏈,和上圖的魔術一樣,初始狀態的戒子中間被項鏈穿過,項鏈采用Truss單元,圖中是渲染后的樣子,整體模型施加全域的重力場1個g。
建模的時候,要注意一個關鍵的邊界條件,就是戒子有初始角速度。仔細觀察過這個魔術的朋友們應該已經發現了,就是戒子釋放的瞬間,大拇指提前松開,由于戒子重力繞中指支撐點的力矩,使它產生一個角速度,這是魔術成敗的關鍵。
下面是這個魔術仿真模擬的結果:
通過仿真模擬我們發現,這個魔術的力學過程用一句話解釋就是,戒子因旋轉使自己落在“親手設計”的項鏈“圈套”中,再來看一下慢動作。
可能對于研究拓撲幾何的人來說,這個魔術根本沒什么大驚小怪的,前前后后不都是兩個虧格為1的面包圈嘛,有什么不同嗎?要是扣在一起才叫奇怪呢,?開個玩笑?
這個案例模型本身并不復雜,對于動力學建模分析是一個很好的練習,感興趣的朋友可以自己試著模擬一下。
展開 abaqus四點彎曲不收斂
Abaqus/Standard Analysis exited with an error - Please see the message file for possible error messages if the file exists.
Path based tracking is defined in contact pair (assembly__pickedsurf43,assembly_part-2-1_rigidsurface_). Path based tracking cannot be used with analytical rigid master surfaces, the state based tracking algorithm will be used instead.
Path based tracking is defined in contact pair (assembly__pickedsurf45,assembly_part-2-2_rigidsurface_). Path based tracking cannot be used with analytical rigid master surfaces, the state based tracking algorithm will be used instead.
Solver problem. Zero pivot when processing D.O.F. 1 of 1 nodes. The nodes have been identified in node set WarnNodeSolvProbZeroPiv_1_1_5_5_1.
展開 Abaqus不收斂怎么辦?
這里推薦大家有能力的可以深入閱讀ABAQUS幫助文檔分析手冊(Analysis Solution and Control)的內容,會對解決不收斂的問題有很大幫助。在2021版幫助文檔中入口如下圖所示
Abaqus中的求解類型分為顯示與隱士。顯示求解基于動力學方程,當前求解至于前一時刻的速度與位移有關,求解過程無需迭代,是有條件穩定,無條件收斂;隱式求解則基于虛功原理,一般需要迭代計算,無條件穩定,有條件收斂。
所以對于你提到的不收斂問題這里我就認為是針對隱式計算。
1.基礎不收斂問題
在模型計算報錯時,我們首先查看Job Monitor中的報錯信息,對于簡單的模型錯誤,例如材料、邊界、載荷定義錯誤、網格問題、關鍵字定義錯誤等都能在Job Monitor中直接看出。針對不同的問題針對修改就可以。這部分相信稍微有些經驗的CAEer都能自行解決。
2.不收斂的本質與進階解決方法
在接著講之前,我希望大家能夠了解模型收斂的本質是什么?
對于線性系統來說,一般不存在收斂問題。模型不收斂一般都是由于幾何非線性、材料非線性、邊界非線性。
有限元求解的過程是根據外力與內力平衡求解出各個節點的位移,根據位移再求解應力、應變等。對于非線性系統,載荷與位移的關系也通常是非線性的,如下圖所示。
我們的首要目的就是求解不同載荷下的位移。做法就是將一個完整求解過程細分為許多個小的過程。
這里就不得不提abaqus中的Step、increment與iterations。
這里舉一個例子,假如我們從冰箱里拿面包吃。
展開 
Abaqus odb文件無法導入
odb文件在另一個電腦上打開時報錯,Error in converting the odb file. ipc_CONNECTIONBROKEN
ABAQUS 后處理中path無法保存的解決辦法【原創】
步驟1(開啟宏錄制):File-Macro- creat macro(work)
步驟2(執行路徑繪制操作):result-path-create path
步驟3(停止宏錄制):path創建完成后,點擊macro界面停止錄制
需要該路徑的時候, 直接在macro界面點擊運行 path就自動生成了!
后期自動生成路徑
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 ABAQUS-關于收斂性的六點建議
不要希望Abaqus解決所有過約束問題,而是自己要正確地定義約束。另外,看一下零主元警告的位置(那里有約束嗎?)。
4) 檢查接觸
接觸也是導致收斂困難的元兇之一。想想看,這并不奇怪,因為接觸的開始會造成力-位移關系的不連續性,這就增加了用牛頓法求解的難度。這就是為什么Abaqus在接觸發生變化時發生嚴重不連續迭代的原因。
接觸不收斂的一個可能原因是接觸的初始狀態.如果模型中存在依靠接觸來獲得穩定(約束),并且最初沒有接觸,那么模擬可能會有不收斂困難。這在施加的是力載荷時常會發生:基本上力載荷是在不會發生剛體運動的模型中施加。而最初使用位移控制通常可以解決收斂問題。ABAQUS還提供接觸穩定,在接觸前自動控制剛體運動,幫助提高收斂。
在定義接觸控制時,可以使用自動穩定。這時也相當于在物體接觸之前施加一個阻尼,這樣就會阻止受載部件的位移而消除剛體運動。因為最后物體還是會接觸上,所以這個阻尼實際上在分析步內是逐漸減小的,最終減為0(默認)。這時建議在結果中檢查ALLSD,如查看ALLSD 與ALLIE的比值(一般認為需小于2%),這在遇到不穩定問題時也可以采用。
另一個由于接觸導致不收斂的潛在原因是實際接觸的面組卻沒有定義接觸,這通常會導致不收斂或者極度變形。自接觸很容易被使用者忽視,但使用通用接觸可避免這個問題。
5) 檢查材料屬性
當材料出現負(非正)剛度時(即應變增加而應力不增加),通常會出現不收斂問題。當采用試驗數據導入來定義材料屬性時最有可能發生。檢查最大應力和應變,判讀是否發生損傷。如果使用Abaqus中的超彈材料模型,材料可能存在穩定極限(即超出某應變范圍就變得不穩定),這時右鍵點擊Evaluate即可評估材料,查看不穩定區間。
展開 ABAQUS隱式分析不收斂該怎么辦?
三、不收斂的原因的排查過程
進入任務計算階段后:
1)如果最開始就出現1U至5U的不收斂問題,可能有以下原因:邊界條件約束不足(欠約束)、重復導入部件(導致欠約束)、初始荷載過大、初始應力導致的材料塑性(Geostatic分析步)、單位制未統一(間接導致剛度過小和荷載過大)等;
2)如果是隨著計算到中期或后期才出現不收斂情況,就需要根據已有的計算結果和模型情況進行判斷,不收斂原因主要有:材料軟化、失效、屈曲、接觸非線性、溫度(或其它場量)的驟變等;
3)隨著加載的進行,出現畸變單元而導致終止,這個一般不是收斂問題,而是無法計算單元剛度矩陣從而無法組裝整體剛度矩陣。通常需要網格重劃分獲得更好的網格質量、調整網格類型或采用其他大變形計算方法(ALE、CEL、SPH等)進行控制。
四、模型收斂控制的常用方法
排除由于模型設置問題導致的不收斂情況后,可以通過以下設置增加收斂性:
1)增量步控制:增大允許的最大增量步數量、減小允許的最小增量步大小、增加允許的不收斂增量步數量IA(參考第二部分內容);
2)如果是由于材料軟化、失效導致的不收斂問題,可以嘗試改善網格質量、修改單元類型,如果還是不行,則在材料模型、單元類型或分析步中增加阻尼,阻尼設置看第五部分內容;
3)如果是接觸導致的不收斂,可以修改接觸類型、調整接觸參數,如果還不行則增加接觸阻尼;
4)上面三種調整后均無法收斂,則更換分析類型,采用Standard動力學或Explicit分析類型等。
五、萬能和萬惡的阻尼
說阻尼是萬能的,是因為它可以極大改善模型的收斂性,實現復雜非線性問題的收斂;說阻尼是萬惡的,因為它可以掩蓋一些模型錯誤,從而提供失真甚至不合理的結果,因此大家不能過分依賴它!
切記第四部分的不收斂處理流程,首先排查模型的自身問題,最后才引入阻尼。
展開 ABAQUS接觸收斂問題處理方法匯總
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。對于開始計算就不收斂的,而在迭代次數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。
展開 Abaqus有限元分析不收斂該怎么辦? 附Abaqus 分析用戶手冊材料卷文檔下載
三、不收斂的原因的排查過程
進入任務計算階段后:
1)如果最開始就出現1U至5U的不收斂問題,可能有以下原因:邊界條件約束不足(欠約束)、重復導入部件(導致欠約束)、初始荷載過大、初始應力導致的材料塑性(Geostatic分析步)、單位制未統一(間接導致剛度過小和荷載過大)等;
2)如果是隨著計算到中期或后期才出現不收斂情況,就需要根據已有的計算結果和模型情況進行判斷,不收斂原因主要有:材料軟化、失效、屈曲、接觸非線性、溫度(或其它場量)的驟變等;
3)隨著加載的進行,出現畸變單元而導致終止,這個一般不是收斂問題,而是無法計算單元剛度矩陣從而無法組裝整體剛度矩陣。通常需要網格重劃分獲得更好的網格質量、調整網格類型或采用其他大變形計算方法(ALE、CEL、SPH等)進行控制。
四、模型收斂控制的常用方法
排除由于模型設置問題導致的不收斂情況后,可以通過以下設置增加收斂性:
1)增量步控制:增大允許的最大增量步數量、減小允許的最小增量步大小、增加允許的不收斂增量步數量IA(參考第二部分內容);
2)如果是由于材料軟化、失效導致的不收斂問題,可以嘗試改善網格質量、修改單元類型,如果還是不行,則在材料模型、單元類型或分析步中增加阻尼,阻尼設置看第五部分內容;
3)如果是接觸導致的不收斂,可以修改接觸類型、調整接觸參數,如果還不行則增加接觸阻尼;
4)上面三種調整后均無法收斂,則更換分析類型,采用Standard動力學或Explicit分析類型等。
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abaqus無法連接許可證服務器的解決
abaqus有一段時間沒用了,打開突然出現如下問題:
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Cannot connect to license server system.
原因就是許可證服務器沒有打開,打開即可操作如下:
設置完成后齊活
成功打開
abaqus中initial state使用出現無法定義surface
后面換成initial state(state=yes, update=yes),應力沒啥問題了,但是使用initial state,無法定義surface,導致復合材料層合板每層之間使用不了cohesive 接觸。
abaqus 復合材料接觸不收斂
abaqus 復合材料接觸不收斂
第二章 abaqus分析收斂準則
abaqus分析收斂準則(外文書籍翻譯).pdf
原文書籍:Troubleshooting Finite-Element Modeling with Abaqus With Application in Structural Engineering Analysis by Raphael Jean Boulbes (z-lib.org)
第二章 abaqus分析收斂準則
2.1 收斂問題的癥狀
收斂問題是與工程設計相關的一個典型的分析問題,涉及撓度、位移、應力、固有頻率、溫度分布等的預測。這些參數用于迭代材質參數和/或幾何體以優化其行為。傳統的方法,如手工計算,涉及理想化的物理模型使用簡單的方程來獲得解決方案。然而,這些近似使問題過于簡單化,而解析解只能提供保守估計。或者,有限元法和其他數值方法旨在提供一個考慮到更多細節的工程分析,這對于手工計算是不實際的。有限元法將物體分割成小塊,使位移沿這些單元邊界連續。對于那些使用有限元分析的人,通常使用收斂項。大多數線性問題不需要迭代求解過程。網格收斂是一個重要問題另外,還有在迭代過程中也需要考慮收斂性。在本節中,將調查收斂性問題并解決與此術語相關的問題。首先,要識別大多數收斂問題的癥狀,可以在消息文件(.msg)擴展名中找到。此外,.dat和(.sta)文件也可能包含問題的癥狀。有一些共同的信息可能表明收斂問題在求解有限元模型時造成數值困難。
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