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關注創建者:王靖雯 創建時間:2023-03-07

ansys隱式迭代的實例教程
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 在CAE領域,選擇Standard(隱式)還是Explicit(顯式)求解器,本質上是在平衡“計算精度”與“時間尺度”。
1?? 隱式求解 (Implicit/Standard)
核心是求解 $Ku=F$。每一步都需要進行矩陣求逆和牛頓迭代,以確保力平衡。
特點: 絕對收斂。步長可以很大,不受穩定性限制。
擅長: 靜力學、線性振動、緩慢的非線性過程。
痛點: 接觸極度復雜或大變形時,收斂困難,報錯“收斂失敗”是常態。
2?? 顯式求解 (Explicit)
核心是動力學方程 $Ma=F-I$。直接根據當前時刻的狀態推導下一時刻,不求逆陣,不迭代。
特點: 沒有收斂問題。但步長受限于穩定性準則(CFL條件),通常極?。?10^{-7}$s量級)。
擅長: 跌落、碰撞、爆炸、高速切削。
痛點: 適合極短時間內的物理過程。計算長時間問題時,累計誤差大。
3?? 工具選型建議
Abaqus: Standard與Explicit切換極其絲滑,適合處理復雜的非線性接觸(如密封件、橡膠)。
Ansys: 隱式求解器極其高效穩定,配合LS-DYNA插件,在結構靜力和多物理場耦合上具有統治力。
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在CAE領域,選擇Standard(隱式)還是Explicit(顯式)求解器,本質上是在平衡“計算精度”與“時間尺度”。
1?? 隱式求解 (Implicit/Standard)
核心是求解 $Ku=F$。每一步都需要進行矩陣求逆和牛頓迭代,以確保力平衡。
特點: 絕對收斂。步長可以很大,不受穩定性限制。
擅長: 靜力學、線性振動
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。??赡芰晳T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
