ansys迭代曲線收斂
關注創建者：王靖雯 創建時間：2023-03-07
ansys迭代曲線收斂的實例教程
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。
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。
展開 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，只要“計算的力收斂曲線”落在“力收斂準則”曲線之下，就表示該載荷步或子步收斂了。
該模型中有兩個載荷步，分析設置中時間步長設置為“Program Contrlled”.
除了看上述的力收斂曲線圖，我們可以設置“Solution Output= Solve Output”查看計算輸出信息，從其中可以更詳細地看到收斂情況。
可以將計算輸出的信息與力收斂曲線圖對比起來看，就更容易理解力收斂圖了。
第1個載荷步中，第1個分析子步經過了15次迭代收斂（圖中每個圓點代表一次迭代）。
經過4個分析子步，第1個載荷步完成加載并收斂。第2個載荷步程序自動設置的信息如下：
初始子步數量為5，載荷步的分析時間為1s，因此初始的時間步長為0.2s。
第2個載荷步的第1個分析子步，經過25次計算迭代后，還不收斂。程序進行自動二分，將時間步長除以2，變為0.1s。
自動二分是一種用于解決非線性分析過程中收斂困難的策略。當收斂失敗發生在某個子步中，程序會自動減小時間步長，通常是前一個步長的一半左右。然后，程序會從前一個成功收斂的時間子步繼續求解。如果再次遇到收斂失敗，程序會繼續減小時間步長并繼續求解，直到達到收斂或達到指定的最小時間步長值。這種方法有助于逐步逼近正確解，并確保分析的穩定性和準確性。
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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
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
這原在多年前一位朋友向我咨詢時就應該寫下的，結果。。。今天整理文件的時候才想起來，這習慣。。可能習慣了就好了。
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
