ansys靜態計算收斂
關注創建者：王靖雯 創建時間：2023-03-07
ansys靜態計算收斂的實例教程
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.
我在計算一個大型結構，地震荷載，BEAM188計算時間太長一個小時可能計算了1秒總共40秒，而且越來越慢，不小心早上還停了電如何能使計算加快？
A：調整優化非線性計算的收斂和速度可以說幾乎是一種藝術，即沒有固定的可循規則。
我的經驗是，你的結構的"非線性"越小，非線性的變化越規則，就越容易收斂。 想象一下如果你是手算這個非線性問題，對你來講較容易的，對ANSYS的相應算法也會容易些。
可以把你的地震時程分析拿出幾點，做一下靜態的非線性分析，同時調整模型看看分析出來的結果是否合理。如果這一步還沒有做，那花大量時間做出的時程分析是廢品的可能性十分之大。
一定要記住有限元分析是一個"簡化"問題的過程。建立一個模型一定要由淺到深，線性的模型沒有搞透不要貿然進攻非線性，靜態沒有搞透不要碰時程分析。
A：影響非線性收斂穩定性及其速度的因素很多，我們可以看看這幾點：
1、模型——主要是結構剛度的大小。對于某些結構，從概念的角度看，我們可以認為它是幾何不變的穩定體系。但如果結構相近的幾個主要構件剛度相差懸殊，或者懸索結構的索預應力過小（即它的剛度不夠大），在數值計算中就可能導致數值計算的較大誤差，嚴重的可能會導致結構的幾何可變性——忽略小剛度構件的剛度貢獻。
有一種通用的方法判斷結構的幾何可變性，即det(K)=0。
在數值計算中，要得到det(K)恒等于零是不可能的，也就只能讓它較小時即認為結構是幾何可變的。
對于上述的結構，他們的K值是很小的，故而也可判斷為幾何可變體系。事實上這類結構在實際工程中也的確是非常危險的。
為此，看模型有沒有問題。如出現上述的結構，要分析它，就得降低剛度很大的構件單元的剛度，可以加細網格劃分，或著改用高階單元（BEAM->SHELL,SHELL->SOLID)。構件的連接形式（2剛接或鉸接）等也可能影響到結構的剛度。
2、線性算法（求解器）。
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第四步，溫度從 37.85℃ 升高到 50.85℃，由于此步中未發生主要的相變，計算再次快速收斂。第五步，溫度升高到 51.85℃，收斂速度變慢，大部分形狀恢復發生在此步中。第六步，將溫度冷卻至 37.85℃，間隔器的形狀保持不變。
圖 2. 溫度條件示意圖
4、運行仿真。不同溫度下間隔器的變形和應力云圖如圖3所示。
圖 3.
面向設計早期，Discovery 幫你在幾何修改同時快速得到仿真反饋，極速迭代、快速收斂方案。
Zemax OpticStudio 的版本必須為 Ansys Zemax OpticStudio Premium 或 Ansys Zemax OpticStudio Enterprise。不支持 Legacy Zemax OpticStudio。Lease 和 Paid-Up 兩類 Ansys Zemax 許可證均可用于使用該工具。
其電磁本質是準靜態場耦合，波長遠超電路尺寸，全波工具不再適合。為此引入電磁特征化仿真方法，從電路視角重構該電磁特征：構建耦合回路模型，揭示噪聲的耦合路徑。從而在設計階段預測與管控噪聲，提升系統在強噪聲環境下的魯棒性。
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計算流程：
生成至少三套幾何級數細化的網格（粗/中/細，細化比 r 通常取 2）
在完全相同邊界條件下分別求解
計算網格收斂率 p：
計算細網格 GCI：
判定標準： GCI < 5% 為優秀，5%-10% 可接受，>10% 需繼續加密網格。
計算特點： 同一模型需求解 3-5 遍，細網格自由度可能是粗網格的 8-64 倍，計算量呈指數級放大。
3.
開啟 Large Deflection，增加子步數
應力過大（局部）
檢查是否為應力奇異（細化網格后是否收斂）
螺栓缺失模擬
創建兩個分析工況，分別固定不同安裝孔
旋轉角度計算
使用兩個節點位移差計算
第四步，溫度從 37.85℃ 升高到 50.85℃，由于此步中未發生主要的相變，計算再次快速收斂。第五步，溫度升高到 51.85℃，收斂速度變慢，大部分形狀恢復發生在此步中。第六步，將溫度冷卻至 37.85℃，間隔器的形狀保持不變。
圖 2. 溫度條件示意圖
4、運行仿真。不同溫度下間隔器的變形和應力云圖如圖3所示。
圖 3.
本例中，簡支結構所采用的邊界條件，會對應力計算結果產生影響。
目標：
展示邊界條件如何影響結果。邊界條件的精確描述對預測應力有顯著影響。
四點彎曲測試模擬案例 1
1、打開 ANSYS Workbench，創建“靜態結構”系統。
2、定義材料屬性。本案例采用結構鋼；本次仿真中不對鋼材設置塑性屬性，材料將僅發生線彈性變形。
較為關鍵的考慮因素是能否降低仿真的空間和時間分辨率，因為算法的計算量如下：
其中，D為維度，dx為網格尺寸，V為仿真體積。這些參數通常會根據最短波長和網格精度自動設置。降低最高頻率、降低網格精度或縮小仿真體積都能提高性能，但必須權衡各種需求。進行收斂性測試，以找到合適的精度和性能平衡點。
常規的預測方法有2種，公式法計算和CFD仿真，前者計算速度快但準確性不足，后者仿真考慮全面但耗時耗力。本次分享提供了一種基于optiSLang和TwinAI的預測方法，兼顧了準確性與計算效率。
