ansys計算收斂的案例
ansys計算不收斂
ansys計算之后出現這個錯誤，這是什么原因，怎么解決
A large negative pivot value ( -1.685395134E+09 ) has been encountered
in the global assembled matrix at the UZ degree of freedom of node
2028351. This may be caused by a bad temperature-dependent material
property used in the model.
ANSYS非線性計算的收斂和速度
ANSYS中的非線性算法主要有：稀疏矩陣法(SPARSE DIRECT SOLVER)、預共軛梯度法(PCG SOLVER)和波前法(FRONT DIRECT SLOVER)。稀疏矩陣法是性能很強大的算法，一般默認即為稀疏矩陣法（除了子結構計算默認波前法外）。預共軛梯度法對于3-D實體結構而言是最優的算法，但當結構剛度呈現病態時，迭代不易收斂。為此推薦以下算法：
1）、BEAM單元結構，SHELL單元結構，或以此為主的含3-D SOLID的結構，用稀疏矩陣法；
2）、3-D SOLID的結構，用預共軛梯度法；
3）、當結構可能出現病態時，用稀疏矩陣法；
4）、當不知道用什么時，可用稀疏矩陣法。
3、非線性逼近技術。在ANSYS里還是牛頓－拉普森法和弧長法。牛頓－拉普森法是我們常用的方法，收斂速度較快，但也和結構特點和步長有關。弧長法常被某些人推崇備至，它能算出力加載和位移加載下的響應峰值和下降響應曲線。但也發現：在峰值點，弧長法仍可能失效，甚至在非線性計算的線性階段，它也可能會無法收斂。
為此，盡量不要從開始即激活弧長法，還是讓程序自己激活為好（否則出現莫名其妙的問題）。子步（時間步）的步長還是應適當，自動時間步長也是很有必要的。
A：如何加快計算速度
在大規模結構計算中，計算速度是一個非常重要的問題。下面就如何提高計算速度作一些建議：
充分利用ANSYS MAP分網和SWEEP分網技術，盡可能獲得六面體網格，這一方面減小解題規模，另一方面提高計算精度。
在生成四面體網格時，用四面體單元而不要用退化的四面體單元。比如95號單元有20節點，可以退化為10節點四面體單元，而92號單元為10節點單元，在此情況下用92號單元將優于95號單元。
選擇正確的求解器。對大規模問題，建議采用PCG法。此法比波前法計算速度要快10倍以上（前提是您的計算機內存較大）。
展開 有限元計算殘差收斂多大視為收斂？
觀點1
fluent默認的收斂標準是：除能量的殘差值外，當所有變量的殘差值都降到低于１e－３時，就認為計算收斂，而能量的殘差值的收斂標準為低于１e－６
怎樣判斷計算結果是否收斂？
1、觀察點處的值不再隨計算步驟的增加而變化；
2、各個參數的殘差隨計算步數的增加而降低，最后趨于平緩；
3、要滿足質量守恒（計算中不牽涉到能量）或者是質量與能量守恒（計算中牽涉到能量）。
特別要指出的是，即使前兩個判據都已經滿足了，也并不表示已經得到合理的收斂解了，因為，如果松弛因子設置得太緊，各參數在每步計算的變化都不是太大，也會使前兩個判據得到滿足。此時就要再看第三個判據了。
還需要說明的就是,一般我們都希望在收斂的情況下，殘差越小越好，但是殘差曲線是全場求平均的結果，有時其大小并不一定代表計算結果的好壞，有時即使計算的殘差很大，但結果也許是好的，關鍵是要看計算結果是否符合物理事實，即殘差的大小與模擬的物理現象本身的復雜性有關，必須從實際物理現象上看計算結果。比如說本斑最近在算的一個全機模型,在大攻角情況下,解震蕩得非常厲害，而且殘差的量級也總下不去,但這仍然是正確的,為什么呢,因為大攻角下實際流動情形就是這樣的,不斷有渦的周期性脫落,流場本身就是非定常的,所以解也是波動的,處理的時候取平均就可以了。有時候我們會認為只要所有的殘差達到1e-3或者1e-4就是達到收斂了。其實這個1e-3或者1e-4的收斂標準是相對而言的。在FLUENT中殘差是以開始5步的平均值為基準進行比較的。如果你的初值取得好，你的迭代會很快收斂，但是你的殘差卻依然很高；但是當你改變初場到比較不同的值時，你的殘差開始會很大，但隨后卻可以很快降低到很低的水平，讓你看起來心情很好。其實兩種情況下流場是基本相同的。
由此來看，判斷是否收斂并不是嚴格根據殘差的走向而定的。
展開 CAE黑話：收斂性、殘差與計算控制
在非線性分析中，計算不收斂是所有工程師的噩夢。理解這幾個概念是調試模型的關鍵。
1?? 收斂性 (
Convergence
)
迭代計算中，數值解趨于真實解的過程。當力平衡誤差和位移增量減小到預設容差（Tolerance）以內，即認為該步收斂。不收斂通常意味著模型存在剛體位移、接觸設置沖突或材料極度非線性。
2??
殘差
(
Residual
Force)
這是衡量“不平衡力”的指標。數學上為 $P - I$（外部載荷減去內部抗力）。殘差越小，說明力平衡越精確。如果殘差始終震蕩且不下降，通常需要檢查載荷步或網格。
3?? 能量偏差 (Energy Error/Balance)
評估能量守恒的準則。在顯式動力學或偽靜態分析中，由于引入了人工阻尼或沙漏控制，必須監控“偽能 (Artificial Energy)”與“內能 (Internal Energy)”的比值。通常要求該偏差控制在5%以內，否則結果不可信。
4?? 增量步控制 (Increment Control)
非線性計算不是一次完成的，而是切分成多個增量步。自動步長算法會根據收斂的難易程度自動縮放。如果收斂困難，減小初始步長（Initial Increment）是保命手段。
展開 
基于Workbench的橡膠計算收斂調試
圖11
為了計算結果盡可能不產生穿透，將接觸算法調整為法向拉格朗日法，關閉小滑移選項，檢測方法也改成接觸面法向投影的節點處檢測，進行求解，如圖12。
圖12
進行求解，經過122步迭代后計算收斂，收斂曲線、變形、應力以及穿透如圖13所示。
最后,歡迎通過公眾號聯系我們:
320科技工作室
polyflow計算stack error+不收斂
********************************
* Summary of the simulation *
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The computation failed.
***************************
* Expert tool diagnostics *
***************************
Stack error
***************************
* Expert tool diagnostics *
***************************
The problem F.E.M. Task 1 has not converged.
***************************
* Expert tool Suggestions *
***************************
A serious internal error has occured (in DPGETB) Please, contact
Polyflow s.a. and send us, if possible, the mesh and data files.
We apologize for the inconvenience.
展開 四十三、Fluent增強收斂性-偽瞬態計算
偽瞬態的作用實際上是增加收斂性的，當你的穩態計算收斂性不好時，可以將穩態計算更改為偽瞬態計算，收斂性會增強。</p><p><br></p><p>當然還可以通過前面所說的降低松弛因子的方式來增強收斂性。</p><p> <img src="https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_jpg/8tJMdLVYZyicQWyfWYsh1PFR1SIK7PZ1OCzyr0lAiby5CoIPzA1zY6JXOj2wgdTiapmQxV27Tkp5ARfACCfSDeFIw/640?wx_fmt=jpeg" width="100%"> </p><p><br></p><p>但是，偽瞬態并不是真正的瞬態，它雖然會出現時間步長這種概念，但是在每個時間步長并不收斂，而只是最終的計算結果收斂，因此當計算只考慮穩態結果時可以使用偽瞬態算法，而如果考慮某時刻的結果，則必須使用瞬態算法。</p><p> <img src="https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_jpg/8tJMdLVYZyicQWyfWYsh1PFR1SIK7PZ1OT8uDAu5DSBfPSFVsSzuPY7mznSNZWCicSR3I6GGd5qE1XN7Wiaw5a3CA/640?wx_fmt=jpeg" width="100%"> </p><p><br></p><p><br></p><p><strong>1. 使用條件</strong></p><p> </p><p>對于穩態計算，當使用基于壓力的耦合求解器coupled或基于密度的隱式求解器Implicit時，可以選擇偽瞬態的方式求解計算。
展開 Fluent中計算收斂標準淺析
我們關心的是這個過程中流場參數隨時間的變化規律，比如說投彈中，彈體隨時間的位置等等，所以對于非定常計算，需要根據你的具體要求來設置監測曲線，比如說監測彈體位置隨時間的變化曲線。當然了，Fluent對于非定常計算采用的是雙時間推進（具體的理論請參閱相關資料，我這里三言兩語講不清楚，怕誤人子弟），對于偽時間步內的迭代，還是要保證其收斂的，就是將單步迭代步數調大。
綜上所述，你首先要搞清楚你計算的問題是定常的還是非定常的，如果是定常的就要看收斂曲線，如果是非定常的，那就不需要看收斂曲線了。
FLUENT中判斷收斂的三種方法
判斷計算是否收斂，沒有一個通用的方法。通過殘差值判斷的方法，對一些問題或許很有效，但在某些問題中往往會得出錯誤的結論。因此，正確的做法是，不僅要通過殘差值，也要通過監測所有相關變量的完整數據，以及檢查流入與流出的物質和能量是否守恒的方法來判斷計算是否收斂。
1、監測殘差值。
在迭代計算過程中，當各個物理變量的殘差值都達到收斂標準時，計算就會發生收斂。Fluent默認的收斂標準是：除了能量的殘差值外，當所有變量的殘差值都降到低于10-3 時，就認為計算收斂，而能量的殘差值的收斂標準為低于10-6。
2、計算結果不再隨著迭代的進行發生變化。
有時候，因為收斂標準設置得不合適，物理量的殘差值在迭代計算的過程中始終無法滿足收斂標準。然而，通過在迭代過程中監測某些代表性的流動變量，可能其值已經不再隨著迭代的進行發生變化。此時也可以認為計算收斂。
3、整個系統的質量，動量，能量都守恒。
在Flux Reports
對話框中檢查流入和流出整個系統的質量，動量，能量是否守恒。守恒，則計算收斂。不平衡誤差少于0.1%，也可以認為計算是收斂的。
展開 Fluent中計算收斂標準淺析
我們關心的是這個過程中流場參數隨時間的變化規律，比如說投彈中，彈體隨時間的位置等等，所以對于非定常計算，需要根據你的具體要求來設置監測曲線，比如說監測彈體位置隨時間的變化曲線。當然了，Fluent對于非定常計算采用的是雙時間推進（具體的理論請參閱相關資料，我這里三言兩語講不清楚，怕誤人子弟），對于偽時間步內的迭代，還是要保證其收斂的，就是將單步迭代步數調大。
綜上所述，你首先要搞清楚你計算的問題是定常的還是非定常的，如果是定常的就要看收斂曲線，如果是非定常的，那就不需要看收斂曲線了。
FLUENT中判斷收斂的三種方法
判斷計算是否收斂，沒有一個通用的方法。通過殘差值判斷的方法，對一些問題或許很有效，但在某些問題中往往會得出錯誤的結論。因此，正確的做法是，不僅要通過殘差值，也要通過監測所有相關變量的完整數據，以及檢查流入與流出的物質和能量是否守恒的方法來判斷計算是否收斂。
1、監測殘差值。
在迭代計算過程中，當各個物理變量的殘差值都達到收斂標準時，計算就會發生收斂。Fluent默認的收斂標準是：除了能量的殘差值外，當所有變量的殘差值都降到低于10-3時，就認為計算收斂，而能量的殘差值的收斂標準為低于10-6。
2、計算結果不再隨著迭代的進行發生變化。
有時候，因為收斂標準設置得不合適，物理量的殘差值在迭代計算的過程中始終無法滿足收斂標準。然而，通過在迭代過程中監測某些代表性的流動變量，可能其值已經不再隨著迭代的進行發生變化。此時也可以認為計算收斂。
3、整個系統的質量，動量，能量都守恒。
在Flux Reports
對話框中檢查流入和流出整個系統的質量，動量，能量是否守恒。守恒，則計算收斂。不平衡誤差少于0.1%，也可以認為計算是收斂的。
展開 『原創』法蘭盤和螺栓計算不收斂？急！！！！
*SET,RAD_I,1250/2
*SET,RAD_PANI,705
*SET,RAD_O,2450/2
*SET,RAD_PANO,1830
*SET,RAD_B,180/2
*SET,M_BOLT,160
*SET,M_BH1,350+170+50
*SET,M_BH2,350+170+250
*SET,M_NUT,280/2
*SET,H_NUT,170
*SET,RAD_DRILL,2140/2
*SET,RAD_M,750+150
*SET,H_M,18
*SET,RAD_BI,1950/2
*SET,RAD_BO,2330/2
*SET,RAD_BH,5
*SET,F_RAD,45
*SET,FH_RAD,1855/2
*SET,R_FILLT,125
*SET,N,15
*SET,KEY_W,290
*SET,KEY_H,130
*SET,TH,200
*SET,FLANG_H1,350
*SET,FLANG_H2,350
*SET,H_SHAFT,350+490
*SET,H_SH,H_SHAFT+500
*SET,PI,ACOS(-1)
*SET,ELEMSIZE,60
/GRAPHICS,POWER
!*************************************
! 加載參數
!*************************************
*SET,DISP_B,0.75
*SET,ZMAX,H_SH
*SET,F_EXT,22.9215E+5*12
*SET,F_EEF,30.827E+5*12
*SET,R_OUT,RAD_PANO
*SET,T_W,375
*SET,U_R,R_OUT-T_W
!*************************************
! 準備建立模型
展開 FEKO中一些改善計算收斂性的方法（持續更新中）
5.選擇替代形式的天線
波導縫隙天線再FEKO中進行計算的時候，經常會出現計算不收斂的情況，然而同等規模的未帶貼片的計算收斂性則要明顯優異，如果只是考察艙體/天線罩等一些結構體對天線方向的影響時，可以考慮使用微帶貼片天線（或者偶極子陣列天線）代替波導縫隙天線進行仿真計算。
6.調整剖分精度
對于MOM，一般意義上，通常要求剖分尺寸介于1/8~1/10波長能獲得較好的計算精度，過于細（≤）或過粗（）的剖分都會導致收斂性變差。
1）實際使用過程，對于一些電大尺寸，且無輻射結構以及精細結構的目標，往往采取1/4波長即可獲得較好的計算精度和收斂性，而對于饋電結構，往往需要精細剖分（），才能獲得較好的計算精度。
2）對于一些介電常數或損耗較大的的材料或者含有磁性的材料（比如吸波材料）的仿真計算時，需要相應的提高剖分精度（選擇自動剖分），才能獲得較好的收斂性，否則會出現計算不收斂甚至發散的情況。
7.相鄰介質電參數相差越大，收斂性越差
單元的剖分尺寸不僅介電常數有關，與介質的損耗大小也相關，損耗越大，剖分尺寸相應越小。（實列說明：在對一種含有吸波材料的介質體模型進行電性能仿真時（按1/4剖分，單元25萬），計算總是發散，主要原因就是吸波材料與其共面的介質體之間的電參數相差太大導致，后將兩者之間的共面處設置成金屬時，結果就成功收斂，同時進一步的提高剖分精度，迭代步數也有一定的下降）
8.使用ACA等直接求解器
對于未知量不是很大的目標（≤20萬），采用ACA直接求解器進行計算，ACA基于LU分解計算矩陣，不存在不收斂的情況，而且對于如單站RCS求解或天線罩透波率掃角計算，經第一次需要計算參數矩陣，后續角度計算將十分迅速。
展開 
ansys非線性收斂總結
文章來源于網絡，講解很系統，可以經典收藏，由于無法查證出處，無意冒犯，如有不妥，請聯系我
ansys非線性收斂總結
ansys計算非線性時會繪出收斂圖，其中橫坐標是cumulative iteration number 縱坐標是absolute convergence norm。他們分別是累積迭代次數和絕對收斂范數，用來判斷非線性分析是否收斂。
ansys在每荷載步的迭代中計算非線性的收斂判別準則和計算殘差。其中計算殘差是所有單元內力的范數，只有當殘差小于準則時，非線性疊代才算收斂。
ansys的收斂是基于力的收斂的,以力為基礎的收斂提供了收斂量的絕對值，而以位移為基礎的收斂僅提供表現收斂的相對量度。一般不單獨使用位移收斂準則,否則會產生一定偏差,有些情況會造成假收斂.(ansys非線性分析指南--基本過程Page.6) 。因此ansys官方建議用戶盡量以力為基礎（或力矩）的收斂誤差，如果需要也可以增加以位移為基礎的收斂檢查。
ANSYS缺省是用L2范數控制收斂。其它還有L1范數和L0范數，可用CNVTOL命令設置。在計算中L2值不斷變化，若L2<criterion的時候判斷為收斂了。也即不平衡力的L2范數小于設置的criterion時判斷為收斂。
由于ANSYS缺省的criterion計算是全部變量的平方和開平方（SRSS）*valuse(你設置的值)，所以crition也有小小變化。如有需要，也可自己指定crition為某一常數， CNVTOL,F,10000,0.0001,0就指定力的收斂控制值為10000*0.0001=1。
展開 ANSYS Workbench非線性分析收斂曲線解讀
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。
展開 有關polyflow計算粘彈性本構方程不收斂情況簡要分析
事實證明確實存在和polyflow手動調整松弛時間譜一樣的分段現象，由此可說polyflow中粘彈性計算的出現不收斂的一種情 況：邊界條件、模型和松弛時間存在一定的匹配性問題。
以上是個人的一些看法，歡迎大家討論。
當然啦！其實這是polyflow中evolution收斂的初值問題，如果對這個感興趣或者有疑惑的話可以收看視頻教學：http://www.yqgqt.org.cn/college/video/c11289
ANSYS求解收斂問題
引起求解不收斂的原因很多，大致可以分為如下幾種情況：
網格劃分問題導致的不收斂
大家都知道，網格劃分的越細，求解的精度越高，但是網格越細，求解時占用的電腦空間就越大，求解所需的時間也越長。網格劃分的比較粗時，可能會引起不收斂，解決的方法就是在受力或有明顯作用的地方進行局部細化網格。
2.求解方法選擇不合適
對于非線性分析來說，系統默認的是稀疏矩陣法（除了子結構計算默認波前法外）。對于3維模型來說，預共軛梯度法是最優的算法，但當結構剛度呈現病態時，迭代不易收斂。為此推薦以下算法：
1）、BEAM單元結構，SHELL單元結構，或以此為主的含3-DSOLID的結構，用稀疏矩陣法；
2）、3-D SOLID的結構，用預共軛梯度法；
3）、當你的結構可能出現病態時，用稀疏矩陣法；
4）、當你不知道用什么時，采用默認算法。
3.其他設置
可將ANSYS缺省的求解精度從1E-8改為1E-4或1E-5即可。
設置足夠大的荷載步，可以更容易收斂，避免發散的出現；
設置足夠大的平衡迭代步數，默認為25，可以放大到很大(100)；
將收斂準則調整，以位移控制時調整為0.05，以力控制為0.01。
對于線性單元和無中間節點的單元（SOLID65和SOLID45），關閉EXTRA DISPLACEMENTS OPTIONS（在OPTIONS中）。
對于CONCRETE材料，可以關閉壓碎功能，將CONCRETE中的單軸抗壓強度設置為-1。
來源：ANSYS及Workbench加油站
展開 