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關注創建者:王靖雯 創建時間:2023-03-07

ansys線性迭代的實例教程
因此無論進行多少次迭代,產生的內力都必須在這二者之間。
9、第二次迭代,首先根據K1和最大荷載P1得到一個新的位移u2。P1=K1u2。
10、根據u2和本構關系,得到新的內力I2。I2=K2u2。
11、計算出R2=P1-I2,與平均力的0.5%做比較;再計算出△u2=u2-u1,與u2-u0的1%做比較。
12、如果滿足限制要求,則迭代結束,該增量步計算收斂并結束。如果不滿足要求,則迭代繼續。同時,迭代步不是無限制地增加,當超過16次迭代時,迭代將停止,增量步將不收斂。
下載地址:ABAQUS非線性有限元分析與實例
展開 找到一篇介紹nastran非線性迭代求解的文章。"On Iterative Schemes used in Non-Linear Static Problem"里面也介紹了弧長法"arc-length method" ,外文的,大家將就著看看吧!
On Iterative Schemes used in Non-Linear Static Problems.rar
一些非線性問題可歸納為一個如下的數學表達式
對于力學問題,我們可以把P看作外載荷向量,q看作位移向量,Q(q)是關于q的非線性表達式。對于這樣的非線性問題,一般的有限元程序都是通過增量迭代法求解。增量迭代法的核心思想是,將最終的狀態看成是一個加載過程,將載荷分成多個增量,逐級加載,然后在每個增量步內多次迭代,收斂后進行下一個增量步。
1、增量法
將{P}荷載分成為m個荷載增量(相等或不等)
,即總荷載為
每次施加一個荷載增量,在第i步加載后,荷載為
每一荷載增量產生一個位移增量
和應力增量
在第i步加載后,位移、應力分別為
第m步加載后,得到最終位移、應力。
增量法的關鍵在于:已知前一個增量步的相關信息,如何由荷載增量
計算位移增量
和應力增量
,進而求出位移
和應力
的問題,這個問題通常應用牛頓-拉普森迭代法求解,接下來介紹這種方法。
2、修正的牛頓-拉普森迭代法(mN-R)
在載荷
時,位移為
,下一個增量為
,下一個增量步結束后載荷為
,在已知以上條件后用mN-R方法計算下一個增量結束后的位移。
令
計算切線剛度
計算不平衡力
根據非平衡力計算位移修正量
位移修正量為
一次迭代后修正的位移為
判斷是否收斂,若不收斂繼續迭代,直到近似收斂于真實解
附件有個小算例,希望能幫助大家理解增量迭代法
同時也歡迎觀看本次的視頻教程
http://www.yqgqt.org.cn/college/video/c14014
展開 elib=17708
嘗試了一種揚聲器單元低頻非線性模型的迭代求解法。最終模擬出來的揚聲器位移/頻響/二三次諧波失真等都可以用非線性的系數來表示。是一個新的貢獻。 最初的時候,我還和魏老師探討過這個問題。
最終得到用系數表示的基波/二次三次諧波
頻響曲線/二三次諧波失真的計算/測試對比
這種求解方法的缺陷:非線性系數目前只計算到2階,主流是采用3階或4階,這樣才能擬合得比較好。從最后的計算/測試對比也可以看出來,對頻響曲線的吻合得還是很好的,但諧波失真的吻合程度還不夠。
展開 上面這張圖,用過ANSYS的朋友一定都很熟悉吧,在開始求解到求解結束的整個漫長過程中,這幅圖都會陪伴我們度過每一秒。
那么,圖中的各個曲線分別代表了什么意思呢?下面來說一說
Time=1
這是時間標記,如果你的分析是多荷載步的,就會看到Time=1、2、3……如果在定義荷載步的過程中定義了時間的數值,那么這里就會按照用戶定義的時間顯示。時間很重要,可以在遇到程序意外錯誤的時候,通過時間數據找到“發生計算問題的時間點”以便于我們對模型的再修改。
橫軸: Cumulative Iteration Number / 累積迭代數
在非線性問題的求解過程中,程序利用求解器進行迭代計算來得到最終的解答。橫坐標的“數量”大小,和項目的非線性程度直接相關,越接近線性問題,迭代數越少,非線性程度越高或遇到難以收斂的時候,迭代次數就會顯著增加。
縱軸: Absolute Convergence Norm / 絕對收斂范數
既然叫“范數”,聯想到我們在建模過程中輸入的各種數值都不是“范數”形式的,因此程序在求解過程中,在進行計算的同時,也把相應的變量進行了“規范化”處理,比如有時候會進行歸一化等等。對于我們來說,縱軸的坐標數值并不重要,重要的是曲線之前的相對位置關系。
重點來了
我們來看看曲線代表了什么意思
注意上面的曲線,體現的是F(Force,荷載)與M(Moment,彎矩)之間的關系,用這二者來繪圖,是因為在求解計算過程中,這二者在全部單元自由度中都有相關性。在有些分析中,還會出現溫度、位移等。
上圖中還可見的,是CRIT和L2標簽,CRIT是criteria的縮寫,指的是收斂判別準則;L2指的是L2級范數,當然還有L0、L1級范數,這里我們叫它為計算殘差。
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本文展示了環肋圓柱體的非線性屈曲分析模擬。該問題說明了如何進行線性特征值屈曲分析,以便為數值模型引入初始缺陷。之所以需要引入幾何缺陷,是因為對于完美對稱的問題,數值上不會出現非對稱屈曲。
目標
熟悉線性特征值屈曲分析
熟悉非線性屈曲分析
步驟
靜力結構分析
1、創建一個靜力結構分析系統。
2、定義鋁合金材料。該鋁材的楊氏模量為71000MPa,泊松比為
對于實際應用中承受非線性彈簧單元Combin39的實際應用。
在ANSYS Workbench里提供了兩種方法,一種是WB的雙向彈簧,輸入數據表格,其本質上采用是LINK8單元進行模擬,而不是非線性彈簧combin39。
而利用Combin39單元,需要建立彈簧單元后,插入命令流來實現,對于只承受壓縮載荷的力-位移曲線,輸入到最后,是需要稍等小的正位移和正力數值。
本案例適合哪些人學習:
1、學習型仿真工程師
2、理工科院校學生
你會得到什么:
1、學習推桿三維模型的處理
2、學習線性屈曲分析步的建立
3、學習線性屈曲分析的邊界條件的施加
4、學習線性屈曲分析的載荷的施加
案例介紹:
所使用軟件為ANSYS workbench2020R2.
案例介紹了ANSYS workbench 推桿線性屈曲分析。
本案例完整得提供了分析相關所有的分析文件
本案例適合哪些人學習:
1、學習型仿真工程師
2、理工科院校學生
3、對有限元分析感興趣的工程師
你會得到什么:
1、學習橡膠密封圈的三維模型處理
2、學習橡膠密封圈非線性接觸相關的接觸設置
3、學習非線性靜力學分析步的建立
4、學習橡膠密封圈非線性靜力學分析的載荷施加
案例介紹:
所使用軟件為ANSYS workbench2020r2.
案例介紹了ANSYS
本案例適合哪些人學習:
1、學習型仿真工程師
2、理工科院校學生
3、對有限元分析感興趣的工程師
你會得到什么:
1、學習開關按鈕的三維模型處理
2、學習開關按鈕非線性接觸相關的接觸設置
3、學習非線性瞬態分析步的建立
4、學習開關按鈕非線性瞬態分析的載荷施加
案例介紹:
所使用軟件為ANSYS workbench2020r2.
案例介紹了ANSYS workbench
<p><span style="color: rgb(51, 51, 51);">本案例適合哪些人學習:</span></p><p><span style="color: rgb(51, 51, 51);">1、學習型仿真工程師</span></p><p><span style="color: rgb(51, 51, 51);">2、理工科院校學生</span></p><p><span style=
本案例適合哪些人學習:
1、學習型仿真工程師
2、理工科院校學生
3、對有限元分析感興趣的工程師
你會得到什么:
1、學習銷軸的三維模型處理
2、學習銷軸非線性接觸相關的接觸設置
3、學習靜力學分析步的建立
4、學習銷軸靜力學分析的載荷施加
案例介紹:
所使用軟件為ANSYS workbench2020r2.
案例介紹了ANSYS workbench 銷軸非線性接觸靜力學分析
進行非線性分析時,收斂性是大家非常關心的一個問題。在Ansys workbench中,可以通過Details of “Solution Information”中選擇“Solution Output=Force Convergence”來查看收斂情況,其中,最直觀的莫過于力收斂曲線了。
Solution Output選項
力收斂曲線如下圖所示:
力收斂曲線圖
判斷收斂的方法很簡單
問題:
工程中兩個零部件之間經常會有配合間隙,Ansys Workbench中可以使用combin39號非線性單元,通過控制不同行程的彈簧剛度來模擬間隙配合。
模型示例:
設定支座與軸有1mm的配合間隙,在一端施加X向100N作用力,查看運動位移。
計算步驟:
1. 在間隙配合位置,建立jiont連接,放開X向平動自由度。
2. 在間隙配合位置,建立spring連接,同時插入Commands
本案例適合哪些人學習:
1、學習型仿真工程師
2、理工科院校學生
你會得到什么:
1、學習工字梁三維模型的處理
2、學習線性屈曲分析步的建立
3、學習線性屈曲分析的邊界條件的施加
4、學習線性屈曲分析的載荷的施加
案例介紹:
所使用軟件為ANSYS workbench2020R2.
案例介紹了ANSYS workbench 工字梁線性屈曲分析。
本案例完整得提供了分析相關所有的分析文件


