abaqus網格收斂的案例
準確性、收斂性和網格質量
這種精度對網格質量的不敏感性支持 Mueller 的立場，即細胞質量差是一個穩定性問題。因此，STAR-CCM+ 的方法是保守的——選擇穩健性而不是準確性。具體來說，他們正在尋找將導致求解器中被零除的指標。影響擴散通量和線性化的偏度就是這樣的一個例子。
Mesher 的觀點
John Steinbrenner 博士和 Nick Wyman 博士采用違反直覺的方法分享了 Pointwise 對與解決方案無關的質量指標的看法。您會認為網格生成開發人員會提升先驗指標的功效。但 CFD 解中的誤差包括幾何誤差、離散化誤差和建模誤差。幾何錯誤類似于 Dannenhoffer 和 Mueller 關于正確表示形狀的觀點。建模誤差來自湍流、化學和熱物理特性。離散化涉及求解器數值的退化。離散化誤差是由網格和求解器的數值算法之間的耦合驅動的。
圖 3：此表總結了 Pointwise 中可用的網格質量指標。從參考 1h。
因此，盡管 Fidelity Pointwise 可以計算和顯示許多指標，但需要注意的是，其中許多指標與求解器的數值沒有直接關系，因此它們只是解決方案準確性的松散指標。另一方面，這些指標計算方便，可以解決 Dannenhoffer 的網格有效性問題，并提供啟動網格改進技術的機制。它們還構成了用戶開發領域專業知識的能力的基礎——與他們的特定應用領域相關的指標。
結論
CFD 求解器開發人員認為網格質量對收斂的影響遠大于精度。因此，由于收斂不良或不完全收斂而導致的求解誤差不容忽視。
一位研究人員能夠證明網格質量與求解精度之間完全沒有相關性。為其他求解器和流動條件重現此結果將很有價值。
使用盡可能多的網格點 (Dannenhoffer, McDaniel)。在許多情況下，分辨率勝過質量。
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仿真采用的軟件是Abaqus/CAE( 2018)，結果取前三階的模態固有頻率。
五、計算設備
至強8核cpu，內存16G。
六、計算結果
網格尺寸為3mm的分析結果振型如下
七、結論
1、根據上面的分析結果表中的數據顯示，前三階的固有頻率的變動基本在1%內，可以認為網格尺寸基本已收斂；
2、綜合考慮計算精度與計算時間成本，模型的網格收斂尺寸確定為：觸摸屏3mm，前后面板3mm，支架2mm。
參考文獻
[1] 張少雄等. 網格粗細對于有限元模態分析計算的影響[J]. 武漢理工大學學報, 2006. 28(5). 92~94.
[2] 張文元. ABAQUS動力學有限元分析指南[M]. 中國圖書出版社，2005.
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<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。它包括網格收斂、時間積分精度和非線性程序收斂。</p><p><strong>l 網格收斂</strong>是指增加模型單元數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 網格自適應技術來輔助實現網格收斂。當進一步加密網格時，結果變化很小或不變時，可認為網格達到收斂。但也存在一些例外情況，如網格奇異解或材料損傷累積在模型特定區域的局部問題。</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問題，AbaqUS 提供用戶定義參數，以控制對相關方程的積分精度。</p><p><strong>l 非線性程序收斂</strong>是本文重點討論的內容，要獲得精確解需要滿足網格收斂、瞬態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．收斂對分析結果的影響</strong></h2><p>收斂性直接關系到分析結果的準確性。如果模型不收斂，得到的結果可能毫無意義，甚至會誤導工程決策和學術研究。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。
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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。
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.
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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。
展開 Abaqus不收斂怎么辦？
3.總結
最后總結一下
首先我們需要根據報錯內容排查不收斂的原因，很多時候不收斂都是由于模型本身的問題，例如：邊界約束不足、部件重復導入、材料屬性輸入錯誤、網格質量太差等等。
還有一些不收斂是由于復雜模型以及邊界條件造成的，例如模型涉及到接觸時發生不收斂(這里我寫了一篇文章，大家可以參考里面的接觸設置進行調整開車小王子：有限元學習日記?(Abaqus中的接觸詳解))，可以修改主從接觸面；讓從面網格更密；修改接觸參數；增加接觸阻尼。
上述方法都嘗試過后，可以試著調整默認的收斂參數。也就是上文提到的 。但是這里要謹慎，因為這很有可能影響最終計算結果的精度。
最最后，大家收藏了記得點贊、關注一下呀！碼字不易，謝謝大家了！
展開 ABAQUS-接觸分析中收斂問題的解決方法【轉載】
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。
4）如果主面和從面在幾何位置上沒有發生重疊，則一個面的法線應指向另一個面所在的那一側(對于三維實體，法線應該指向外側)。
9、避免過約束
如果在節點的某個自由度上同時定義了兩個以上的約束條件，就會發生所謂“過約束”( overconstraint )?？赡茉斐蛇^約束的有以下主要因素。
1）接觸:從面節點會受到沿主面法線方向的約束。
2）邊界條件。
展開 [非線性]ABAQUS收斂調整(1):接觸屬性
Figure-2: 面對面(surface to surface)離散的穿透行為
實際上：我們一般仍需保證從面網格密度較主面網格細致以保證求解效率。
面對面(surface tosurface)的離散方式可能出現從面節點穿透主面現象，不允許主面節點穿透從面。
此例中配合面有一個小的導角特征，導致主從面網格疏密程度有差異（主面小倒角的網格密度較從面密），Job-diagnostics可見明顯的主面節點穿透從面，求解不收斂。
Figure-3: 不收斂的診斷
此例可增加從面網格密度來改善收斂性，但是無疑會導致過分細密的網格劃分；此時可嘗試通過嘗試使用’軟”接觸來解決模擬中的數值收斂性問題。
更改hard contact為“softened” contact Exponential，求解順利進行。
Figure-4: Hard contact vs Exponential soften contact
（注: 此例中的壓力、間隙值僅供參考，需結合具體案例設置合理的壓力、間隙值）
查看結果，加密網格后峰值結果114gf，不加密網格+軟接觸的峰值結果112gf，差異甚?。?比較二者計算時間: 不加密網格+軟接觸的計算時間僅僅為加密網格方案的1/5。
所以我們的答案: 在出現明顯穿透行為時，而過分細化網格會使的求解效率低下時，可嘗試采用’軟”接觸代替硬接觸來解決模擬中的數值收斂性問題。
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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彈塑性收斂問題
ABAQUS三維盾構隧道，莫爾庫侖本構。地應力平衡分析出現以后結果不收斂：The plasticity/creep/connector friction algorithm did not converge at 129415 points 去掉塑性參數后就可以收斂。請教大神這是什么問題
ABAQUS不收斂的原因一
一般說來,Mohr-Coulomb相對難收斂些,因為它在主應力空間的屈服面上存在尖角——因為在計算過程中需要對屈服函數求導,而如果曲線不光滑,尖角處也就沒法求導,向后歐拉算法也就沒法進行了。理論上基本是不能算的,但Abaqus內部對尖角處進行了一定的處理,替代為光滑的函數,這樣收斂性就得到了一定的保證,雖然還不夠好。而Drucker-Prager準則就較好地克服了這一點。因此,相對來說,建議考慮使用DP模型。尤其是ABAQUS中有非線性的DP模型,可以在一定程度上克服線性DP在剪拉區面積過大的情況,因此可以在一定程度上減小開挖卸載時土體的回彈。
一般材料相關的不收斂提示基本就是類似以下:
The plasticity/creep/connector friction algorithm did not converge at 364 points
碰到這個錯誤,一般直接原因就是材料應變太大了,塑性計算迭代不收斂。但這并不意味著材料參數給得不合適或材料強度太弱,很有可能是你的接觸、約束、荷載或邊界出了問題,導致計算中出現的特別大的位移?；蛘呤浅跏紬l件(如初始地應力)出了問題,程序沒有計算,直接就報了這個錯誤。可以在下面位置看到計算不收斂的單元位置:
后處理 -> Tools->Job Diagnostics
不收斂需要單一調每個參數確定哪里有問題。
另外，在使用Soils分析步進行孔壓—應力分析時:
a. 墻裂建議各位注意單位,應力單位最好選擇kPa或MPa,不要用Pa,否則可能會遇到各種無腦錯誤提示。
b. 墻裂建議給定孔壓邊界,否則會遇到DOF. 8極大的情況(孔壓就是第8自由度)。
轉自公眾號——ABAQUS大世界
旨在分享，若侵即刪.
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 使用Abaqus FEA解決不收斂的6個技巧
Abaqus還提供接觸穩定功能，以幫助在接觸之前自動控制剛體在靜態問題中的運動。
這可以通過使用自動穩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定性的技術。
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強大的常規聯系方式時，通常不會發生這種情況。
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，會發生收斂問題。當使用包含損壞的實驗數據來定義模型而不包含損壞模型時，可能會發生這種情況。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定性
不收斂的最常見原因可能是不穩定。模型開發的原則之一是，模型不應比描述感興趣的行為所必需的更為復雜?？紤]到這一點，通過假設模型在過程緩慢時可以靜態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。
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