abaqus 收斂技巧
關(guān)注創(chuàng)建者：王靖雯 創(chuàng)建時間：2023-02-27
abaqus 收斂技巧的視頻教程
如何提高Abaqus收斂性
如何提高Abaqus收斂性 適用人群：ABAQUS軟件用戶、FEA工程師、高校或科研院所相關(guān)工程師 如何提高Abaqus收斂性（免費）【已結(jié)束】 直播時間：2021-03-18 19:00 課程目標： 了解如何在Abaqus中解決非線性問題，識別導致模型遇到收斂困難的建模錯誤
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ABAQUS不收斂解決辦法
---------分割線----------------- 聽說主公正為ABAQUS不收斂而煩惱， 我有上中下三策獻于主公， 上策：增加計算子歩substep； 中策：增加最大迭代步數(shù)； 下策：放松收斂準則。
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abaqus 收斂技巧的實例教程
Abaqus還提供接觸穩(wěn)定功能，以幫助在接觸之前自動控制剛體在靜態(tài)問題中的運動。
這可以通過使用自動穩(wěn)定在觸點控件中定義。必須指定在交互定義中使用接觸控件。通過自動穩(wěn)定功能，當表面彼此靠近但不接觸時會施加阻尼，因此存在被加載部件位移的阻力，并且剛體運動不再可能。因為這是為了允許表面接觸，所以在應用阻尼的過程中，默認將阻尼降低到0。建議檢查粘性耗散是否太大，例如將ALLSD與ALLIE進行比較。也可以應用第6點中提到的解決不穩(wěn)定性的技術(shù)。
接觸不收斂的另一個潛在原因是沒有為實際接觸的表面定義接觸，這可能導致不切實際的結(jié)果，非常大的變形和不收斂。自接觸例如可以容易地被忽略。當使用Abaqus強大的常規(guī)聯(lián)系方式時，通常不會發(fā)生這種情況。
5）檢查物料定義
當材料的應力在應變增加時不增加（剛度不是正值）時，會發(fā)生收斂問題。當使用包含損壞的實驗數(shù)據(jù)來定義模型而不包含損壞模型時，可能會發(fā)生這種情況。檢查模型中的（最大）應力和應變，以查看是否預期會發(fā)生損壞。
如果使用Abaqus用于超彈性模型的材料擬合選項，則材料的穩(wěn)定性可能會受到限制。通過右鍵單擊材料并選擇“評估”，可以查看由Abaqus計算的穩(wěn)定性極限。
當使用塑性材料模型并且載荷達到定義的曲線的末端時，Abaqus用一條水平線外推曲線：（塑性）應變可以增加，但是應力卻不能（完美的塑性）。在這種情況下，剛度為零。如果這發(fā)生在單個元素中，則仿真通常會毫無問題地運行。當模型的大部分經(jīng)受完美的塑性處理時，可能會成為問題。這通常表明材料的負載太大。
6）包括阻尼以解決不穩(wěn)定性
不收斂的最常見原因可能是不穩(wěn)定。模型開發(fā)的原則之一是，模型不應比描述感興趣的行為所必需的更為復雜。考慮到這一點，通過假設模型在過程緩慢時可以靜態(tài)運行來降低模型的復雜性似乎是合理的。但是，有趣的是，這種簡化會使模型更難求解。
展開 5、荷載步的設置直接影響到收斂。應該注意以下幾點：
1、設置足夠大的荷載步（將MAXMIUM SUBSTEP=1000000），可以更容易收斂，避免發(fā)散的出現(xiàn)(nsub,nsbstp,nsbmx,nsbmn)；
2、設置足夠大的平衡迭代步數(shù)，默認為25，可以放大到很大(100)(eqit,eqit)；
3、將收斂準則調(diào)整，以位移控制時調(diào)整為0.05，以力控制為0.01(CNVTOL,lab,value,toler,norm,minref)。
4、對于線性單元和無中間節(jié)點的單元（SOLID65和SOLID45），關(guān)閉EXTRA DISPLACEMENTS OPTIONS（在OPTIONS中）。
5、對于CONCRETE材料，可以關(guān)閉壓碎功能，將CONCRETE中的單軸抗壓強度設置為-1(tadata,mat,shrcf-op,shrcf-cl,UntensSt,UnCompSt(-1))。
展開 接觸非線性基本計算過程簡介
接觸非線性基本技巧總結(jié)
鏈接：如何從ANSYS軟件輸入和輸出方面有效提高非線性分析
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【有限元】案例講解結(jié)構(gòu)非線性仿真不收斂解決技巧
主要通過分析一個揚聲器Kms(x)仿真不收斂的解決案例，來討論下有限元非線性計算時應該注意的事項，以及非線性計算時求解器設置。供各位參考。
昨天一個朋友用comsol分析一款支片（彈波）的Kms（x）時，用最大位移5mm計算時，收到一個錯誤提示：“達到最大牛頓迭代次數(shù)”。只能計算到2mm。我花了點時間幫助他解決了一下。就以此為案例，解剖下麻雀。
Comsol復雜模型的默認網(wǎng)格劃分/默認求解能力和非線性的計算能力相比較與其他軟件如Ansys或者ABAQUS是存在一定差距的，所以網(wǎng)格和求解器在求解復雜非線性模型時需要根據(jù)有限元計算理論進行一定的手動調(diào)整。
首先介紹下，Kms(x)的仿真分析大致有兩種思路：1.給定一個力，然后計算位移，力/位移就是Kms。2.給定一個位移，然后計算其他剛性部件的反作用力，力/位移就是Kms。這兩種思路對應的有限元軟件內(nèi)部算法也略有差異，不過一般使用專業(yè)軟件不需要考慮那么深。
以下討論的解決技巧不局限于comsol,對其他軟件進行非線性仿真時出現(xiàn)不收斂也是適用的。
我的解決思路是這樣的：
1. 檢查結(jié)果。支片在2mm時顯然未拉伸至最大，所以不是因為變形過大造成不收斂。
2. 檢查求解記錄。通過查看求解器的收斂曲線，發(fā)現(xiàn)未相對誤差經(jīng)過25次迭代之后未達到0.001，從而顯示不收斂。
3. 檢查參數(shù)。這個案例用的是給定一個位移，然后計算反作用力的方法。Comsol采用參數(shù)化掃描時，需要避開位移0點，否則Kms計算會出錯。所以位移設置修改為從-5.01mm計算到5mm。
4. 檢查物理場邊界/載荷設置。
展開 abaqus應用之收斂篇 ￥1.66
<h1><strong>一、收斂的定義和重要性</strong></h1><h2><strong style="color: rgb(51, 51, 51);">1．收斂的多種含義</strong></h2><p>在有限元分析中，收斂具有多重意義。它包括網(wǎng)格收斂、時間積分精度和非線性程序收斂。</p><p><strong>l 網(wǎng)格收斂</strong>是指增加模型單元數(shù)量會使仿真解趨于解析解。對于線性和非線性問題都適用，AbaqUS 中使用 H 網(wǎng)格自適應技術(shù)來輔助實現(xiàn)網(wǎng)格收斂。當進一步加密網(wǎng)格時，結(jié)果變化很小或不變時，可認為網(wǎng)格達到收斂。但也存在一些例外情況，如網(wǎng)格奇異解或材料損傷累積在模型特定區(qū)域的局部問題。</p><p><strong>l 時間積分精度</strong>則是針對具有物理時間尺度的瞬態(tài)問題，AbaqUS 提供用戶定義參數(shù)，以控制對相關(guān)方程的積分精度。</p><p><strong>l 非線性程序收斂</strong>是本文重點討論的內(nèi)容，要獲得精確解需要滿足網(wǎng)格收斂、瞬態(tài)問題的精確時間積分以及非線性求解過程收斂等條件。</p><h2><strong style="color: rgb(51, 51, 51);">2．收斂對分析結(jié)果的影響</strong></h2><p>收斂性直接關(guān)系到分析結(jié)果的準確性。如果模型不收斂，得到的結(jié)果可能毫無意義，甚至會誤導工程決策和學術(shù)研究。因此，理解和掌握 ABAQUS 中的收斂問題是正確使用該軟件進行有效分析的基礎(chǔ)。
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abaqus 收斂技巧的最新內(nèi)容
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課程講解內(nèi)容主要包含以下幾部分：
1、個人二次開發(fā)歷程：讓大家了解學習二次開發(fā)的目的、途徑以及市場需求和競爭力。
2、常用的開發(fā)工具：大家可以先參考文章《ABAQUS二次開發(fā)小工具推薦https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzI4MjcyNDQwMw==&mid=2247484715&idx=1&sn
<h1><strong>一、收斂的定義和重要性</strong></h1><h2><strong style="color: rgb(51, 51, 51);">1．收斂的多種含義</strong></h2><p>在有限元分析中，收斂具有多重意義。它包括網(wǎng)格收斂、時間積分精度和非線性程序收斂。</p><p><strong>l 網(wǎng)格收斂</strong>是指增加模型單元數(shù)量會使仿真解趨于解析解
Abaqus二次開發(fā)介紹
Abaqus提供了兩種二次開發(fā)的接口：?子程序接口（?user subroutine）?和腳本接口（?Abaqus scripting interface）?。?
子程序接口允許用戶自定義材料本構(gòu)關(guān)系、?接觸算法等，?通過編寫特定的用戶子程序來擴展Abaqus的功能。?這種接口通常用于實現(xiàn)復雜的材料模型和高級分析技術(shù)。?
腳本接口基于Python語言，?通過編寫腳本來實現(xiàn)模型的創(chuàng)建
基本所有產(chǎn)品都是通過零部件的組裝完成生產(chǎn)的，裝配過程中，如何實現(xiàn)較小的裝配力是產(chǎn)品工程師不斷追求的目標。那么如何準確的模擬零件之間的裝配力就是仿真工程師責無旁貸的任務。裝配力模擬過程中的一個難點就是零件之間存在過盈裝配的情況。過盈裝配體現(xiàn)在數(shù)據(jù)上就是干涉。數(shù)據(jù)干涉的正確處理對我們的仿真分析結(jié)果有著很大的影響。例如下圖中，O型環(huán)和模型主體是通過過盈配合裝配在一起的。那么，此類的問題應如何處理呢？
受邀在技術(shù)鄰錄制一場直播課，講解什么呢？ABAQUS二次開發(fā)吧，11年的二次開發(fā)經(jīng)驗讓自己稍微有了點經(jīng)驗的底氣，和大多數(shù)CAE工程師一樣，我出自工科，對于編程，完全屬于半路出家，并未受過系統(tǒng)的訓練，所以我的很多做法可能都是一些野路子，不一定是最好的解決方案，但希望給后繼者搭個橋，避點坑。
信息爆炸的時代，獲得知識的渠道很多，網(wǎng)上關(guān)于ABAQUS二次開發(fā)的課程、視頻和書籍已經(jīng)非常多，所以也感謝大家給予我
任何使用過計算機的人都聽說過“錯誤”或“調(diào)試”這些詞。普通人可能在游戲、微軟Office、google chrome等常用軟件中聽說過這些詞。如果我們要為Bug引入一個同義詞，我們可以說“Error”。這里我們將告訴您“Bug”和“ABAQUS 中的調(diào)試”是什么意思。此外，我們還將介紹一些處理 ABAQUS 錯誤（或者我們稱之為 bug）的技術(shù)。
1 、ABAQUS 中的錯誤和收斂問題
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前言
最近在一個交流群里有人問到Abaqus中彎矩、軸力、剪力等內(nèi)力的提取方法，我就好奇的查閱資料并實踐了一下。基本上通過Abaqus的gui界面操作可以獲取任意截面在任意時刻的內(nèi)力，總的來看方法都是一樣的，小差異在于軟件中的某些選項的設置
1、檢查接觸關(guān)系、邊界條件和約束
首先檢查所定義的接觸面、接觸參數(shù)和邊界條件是否正確。
2、消除剛體位移
在靜力分析時，必須對模型中所有實體都定義足夠的約束條件，保證各個平移和轉(zhuǎn)動自由度上都不會出現(xiàn)不確定的剛體位移。各類模型可能出現(xiàn)的剛體位移見下表。
模型類型
剛體位移
三維實體模型
U1,U2,U3;UR1,UR2,UR3
軸對稱模型
U2;UR3
平面應力模型
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(nèi)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(guān)，求解過程無需迭代，是有條件穩(wěn)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
