
發(fā)布
注冊(cè)
/
登錄ansys默認(rèn)收斂的案例
ansys非線性收斂總結(jié)
`; N x這里默認(rèn)的認(rèn)為總時(shí)間是1,( ? a9 Y4 x6 D4 |說明到達(dá)最后一步了!& e; \4 e8 H! F' s這個(gè)也可以不稱作判據(jù))
& H4 @# F- J% y* @ G0 I滿足以上條件,則非線性分析收斂。
ansys計(jì)算非線性時(shí)會(huì)繪出收斂圖,該圖是對(duì)你計(jì)算過程的一個(gè)記錄,是對(duì)計(jì)算過程的直觀認(rèn)識(shí)。其中橫坐標(biāo)是cumulative iteration number ,是累積迭代次數(shù);縱坐標(biāo)是absolute convergence norm,絕對(duì)收斂范數(shù),由他們來判斷非線性分析是否收斂。
ansys在每荷載步的迭代中計(jì)算非線性的收斂判別準(zhǔn)則和計(jì)算殘差。其中計(jì)算殘差是所有單元內(nèi)力的范數(shù),只有當(dāng)殘差小于準(zhǔn)則時(shí),非線性疊代才算收斂。ansys默認(rèn)的收斂準(zhǔn)則是將不平衡力的SRSS與VALUEYOLER的值進(jìn)行比較,對(duì)力或力矩進(jìn)行收斂檢查。也可以添加位移收斂準(zhǔn)則。ansys的位移收斂是基于力的收斂的,以力為基礎(chǔ)的收斂提供了收斂量的絕對(duì)值,而以位移為基礎(chǔ)的收斂僅提供表現(xiàn)收斂的相對(duì)量度。一般不單獨(dú)使用位移收斂準(zhǔn)則,否則會(huì)產(chǎn)生一定偏差,有些情況會(huì)造成假收斂。因此ansys官方建議用戶盡量以力(或力矩)為基礎(chǔ)的收斂準(zhǔn)則,如果需要也可以增加以位移為基礎(chǔ)的收斂檢查。
對(duì)于多自由度體系的收斂檢查,ANSYS提供了三種不同的矢量范數(shù)用于收斂檢查:無限范數(shù)、L1范數(shù)、L2范數(shù)。ANSYS缺省是用L2范數(shù)控制收斂。在圖形右邊表示的就是你這次計(jì)算使用的收斂準(zhǔn)則——crit、L2分別是按照兩種收斂準(zhǔn)則計(jì)算出來的誤差量。F CRIT-收斂標(biāo)準(zhǔn);F L2-誤差范數(shù),按照L2收斂準(zhǔn)則計(jì)算出來的力的誤差量(迭代計(jì)算中的概念)。M表示力矩。TIME是與定義的子步與子步數(shù)的過程反映。由TIME 和NSUBST命令控制。
展開 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(wǎng)格劃分問題導(dǎo)致的不收斂
大家都知道,網(wǎng)格劃分的越細(xì),求解的精度越高,但是網(wǎng)格越細(xì),求解時(shí)占用的電腦空間就越大,求解所需的時(shí)間也越長(zhǎng)。網(wǎng)格劃分的比較粗時(shí),可能會(huì)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(jìn)行局部細(xì)化網(wǎng)格。
2.求解方法選擇不合適
對(duì)于非線性分析來說,系統(tǒng)默認(rèn)的是稀疏矩陣法(除了子結(jié)構(gòu)計(jì)算默認(rèn)波前法外)。對(duì)于3維模型來說,預(yù)共軛梯度法是最優(yōu)的算法,但當(dāng)結(jié)構(gòu)剛度呈現(xiàn)病態(tài)時(shí),迭代不易收斂。為此推薦以下算法:
1)、BEAM單元結(jié)構(gòu),SHELL單元結(jié)構(gòu),或以此為主的含3-DSOLID的結(jié)構(gòu),用稀疏矩陣法;
2)、3-D SOLID的結(jié)構(gòu),用預(yù)共軛梯度法;
3)、當(dāng)你的結(jié)構(gòu)可能出現(xiàn)病態(tài)時(shí),用稀疏矩陣法;
4)、當(dāng)你不知道用什么時(shí),采用默認(rèn)算法。
3.其他設(shè)置
可將ANSYS缺省的求解精度從1E-8改為1E-4或1E-5即可。
設(shè)置足夠大的荷載步,可以更容易收斂,避免發(fā)散的出現(xiàn);
設(shè)置足夠大的平衡迭代步數(shù),默認(rèn)為25,可以放大到很大(100);
將收斂準(zhǔn)則調(diào)整,以位移控制時(shí)調(diào)整為0.05,以力控制為0.01。
對(duì)于線性單元和無中間節(jié)點(diǎn)的單元(SOLID65和SOLID45),關(guān)閉EXTRA DISPLACEMENTS OPTIONS(在OPTIONS中)。
對(duì)于CONCRETE材料,可以關(guān)閉壓碎功能,將CONCRETE中的單軸抗壓強(qiáng)度設(shè)置為-1。
來源:ANSYS及Workbench加油站
展開 ansys計(jì)算不收斂
ansys計(jì)算之后出現(xiàn)這個(gè)錯(cuò)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.
關(guān)于ansys中收斂的介紹 ¥5
二、引起不收斂的因素
1、模型——主要是結(jié)構(gòu)剛度的大小。
對(duì)于某些結(jié)構(gòu),從概念的角度看,可以認(rèn)為它是幾何不變的穩(wěn)定體系。但如果結(jié)構(gòu)相近的幾個(gè)主要構(gòu)件剛度相差懸殊,在數(shù)值計(jì)算中就可能導(dǎo)致數(shù)值計(jì)算的較大誤差,嚴(yán)重的可能會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的幾何可變性——忽略小剛度構(gòu)件的剛度貢獻(xiàn)

轉(zhuǎn)載:怎么知道ANSYS的結(jié)果是收斂的?
最近做了一些非線性方面的計(jì)算,也遇到了非線性計(jì)算中難以收斂的問題,現(xiàn)在把分析時(shí)的一些感受寫出來,希望對(duì)大家有用,如果有誤,還望大家不吝指正。
ansys計(jì)算非線性時(shí)會(huì)繪出收斂圖,其中橫坐標(biāo)是cumulative iterationnumber 縱坐標(biāo)是absolute convergencenorm。他們分別是累積迭代次數(shù)和絕對(duì)收斂范數(shù),用來判斷非線性分析是否收斂。
ansys在每荷載步的迭代中計(jì)算非線性的收斂判別準(zhǔn)則和計(jì)算殘差。其中計(jì)算殘差是所有單元內(nèi)力的范數(shù),只有當(dāng)殘差小于準(zhǔn)則時(shí),非線性疊代才算收斂。ansys的位移收斂是基于力的收斂的,以力為基礎(chǔ)的收斂提供了收斂量的絕對(duì)值,而以位移為基礎(chǔ)的收斂僅提供表現(xiàn)收斂的相對(duì)量度。一般不單獨(dú)使用位移收斂準(zhǔn)則,否則會(huì)產(chǎn)生一定偏差,有些情況會(huì)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(chǔ)(或力矩)的收斂誤差,如果需要也可以增加以位移為基礎(chǔ)的收斂檢查。ANSYS缺省是用L2范數(shù)控制收斂。其它還有L1范數(shù)和L0范數(shù),可用CNVTOL命令設(shè)置。在計(jì)算中L2值不斷變化,若L2<crit的時(shí)候判斷為收斂了。也即不平衡力的L2范數(shù)小于設(shè)置的criterion時(shí)判斷為收斂。
由于ANSYS缺省的criterion計(jì)算是你全部變量的平方和開平方(SRSS)*valuse(你設(shè)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(shù),CNVTOL,F,10000,0.0001,0 就指定力的收斂控制值為10000*0.0001=1。
展開 Ansys影響非線性收斂穩(wěn)定性及其速度的因素分析
在ANSYS里還是牛頓-拉普森法和弧長(zhǎng)法。牛頓-拉普森法是常用的方法,收斂速度較快,但也和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和步長(zhǎng)有關(guān)。弧長(zhǎng)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(yīng)峰值和下降響應(yīng)曲線。但也發(fā)現(xiàn):在峰值點(diǎn),弧長(zhǎng)法仍可能失效,甚至在非線性計(jì)算的線性階段,它也可能會(huì)無法收斂。
為此,盡量不要從開始即激活弧長(zhǎng)法,還是讓程序自己激活為好(否則出現(xiàn)莫名其妙的問題)。子步(時(shí)間步)的步長(zhǎng)還是應(yīng)適當(dāng),自動(dòng)時(shí)間步長(zhǎng)也是很有必要的。
4加快計(jì)算速度
在大規(guī)模結(jié)構(gòu)計(jì)算中,計(jì)算速度是一個(gè)非常重要的問題。下面就如何提高計(jì)算速度作一些建議:
充分利用ANSYS MAP分網(wǎng)和SWEEP分網(wǎng)技術(shù),盡可能獲得六面體網(wǎng)格,這一方面減小解題規(guī)模,另一方面提高計(jì)算精度。
在生成四面體網(wǎng)格時(shí),用四面體單元而不要用退化的四面體單元。比如95號(hào)單元有20節(jié)點(diǎn),可以退化為10節(jié)點(diǎn)四面體單元,而92號(hào)單元為10節(jié)點(diǎn)單元,在此情況下用92號(hào)單元將優(yōu)于95號(hào)單元。
選擇正確的求解器。對(duì)大規(guī)模問題,建議采用PCG法。此法比波前法計(jì)算速度要快10倍以上(前提是您的計(jì)算機(jī)內(nèi)存較大)。對(duì)于工程問題,可將ANSYS缺省的求解精度從1E-8改為1E-4或1E-5即可。
5荷載步的設(shè)置直接影響到收斂。
展開 ANSYS Workbench非線性分析收斂曲線解讀
進(jìn)行非線性分析時(shí),收斂性是大家非常關(guān)心的一個(gè)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(xiàng)
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(jiǎn)單,只要“計(jì)算的力收斂曲線”落在“力收斂準(zhǔn)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(gè)載荷步,分析設(shè)置中時(shí)間步長(zhǎng)設(shè)置為“Program Contrlled”.
除了看上述的力收斂曲線圖,我們可以設(shè)置“Solution Output= Solve Output”查看計(jì)算輸出信息,從其中可以更詳細(xì)地看到收斂情況。
可以將計(jì)算輸出的信息與力收斂曲線圖對(duì)比起來看,就更容易理解力收斂圖了。
第1個(gè)載荷步中,第1個(gè)分析子步經(jīng)過了15次迭代收斂(圖中每個(gè)圓點(diǎn)代表一次迭代)。
經(jīng)過4個(gè)分析子步,第1個(gè)載荷步完成加載并收斂。第2個(gè)載荷步程序自動(dòng)設(shè)置的信息如下:
初始子步數(shù)量為5,載荷步的分析時(shí)間為1s,因此初始的時(shí)間步長(zhǎng)為0.2s。
第2個(gè)載荷步的第1個(gè)分析子步,經(jīng)過25次計(jì)算迭代后,還不收斂。程序進(jìn)行自動(dòng)二分,將時(shí)間步長(zhǎng)除以2,變?yōu)?.1s。
自動(dòng)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(dāng)收斂失敗發(fā)生在某個(gè)子步中,程序會(huì)自動(dòng)減小時(shí)間步長(zhǎng),通常是前一個(gè)步長(zhǎng)的一半左右。然后,程序會(huì)從前一個(gè)成功收斂的時(shí)間子步繼續(xù)求解。如果再次遇到收斂失敗,程序會(huì)繼續(xù)減小時(shí)間步長(zhǎng)并繼續(xù)求解,直到達(dá)到收斂或達(dá)到指定的最小時(shí)間步長(zhǎng)值。這種方法有助于逐步逼近正確解,并確保分析的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性。
展開 ANSYS非線性計(jì)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(yù)共軛梯度法(PCG SOLVER)和波前法(FRONT DIRECT SLOVER)。稀疏矩陣法是性能很強(qiáng)大的算法,一般默認(rèn)即為稀疏矩陣法(除了子結(jié)構(gòu)計(jì)算默認(rèn)波前法外)。預(yù)共軛梯度法對(duì)于3-D實(shí)體結(jié)構(gòu)而言是最優(yōu)的算法,但當(dāng)結(jié)構(gòu)剛度呈現(xiàn)病態(tài)時(shí),迭代不易收斂。為此推薦以下算法:
1)、BEAM單元結(jié)構(gòu),SHELL單元結(jié)構(gòu),或以此為主的含3-D SOLID的結(jié)構(gòu),用稀疏矩陣法;
2)、3-D SOLID的結(jié)構(gòu),用預(yù)共軛梯度法;
3)、當(dāng)結(jié)構(gòu)可能出現(xiàn)病態(tài)時(shí),用稀疏矩陣法;
4)、當(dāng)不知道用什么時(shí),可用稀疏矩陣法。
3、非線性逼近技術(shù)。在ANSYS里還是牛頓-拉普森法和弧長(zhǎng)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(jié)構(gòu)特點(diǎn)和步長(zhǎng)有關(guān)。弧長(zhǎng)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(yīng)峰值和下降響應(yīng)曲線。但也發(fā)現(xiàn):在峰值點(diǎn),弧長(zhǎng)法仍可能失效,甚至在非線性計(jì)算的線性階段,它也可能會(huì)無法收斂。
為此,盡量不要從開始即激活弧長(zhǎng)法,還是讓程序自己激活為好(否則出現(xiàn)莫名其妙的問題)。子步(時(shí)間步)的步長(zhǎng)還是應(yīng)適當(dāng),自動(dòng)時(shí)間步長(zhǎng)也是很有必要的。
A:如何加快計(jì)算速度
在大規(guī)模結(jié)構(gòu)計(jì)算中,計(jì)算速度是一個(gè)非常重要的問題。下面就如何提高計(jì)算速度作一些建議:
充分利用ANSYS MAP分網(wǎng)和SWEEP分網(wǎng)技術(shù),盡可能獲得六面體網(wǎng)格,這一方面減小解題規(guī)模,另一方面提高計(jì)算精度。
在生成四面體網(wǎng)格時(shí),用四面體單元而不要用退化的四面體單元。比如95號(hào)單元有20節(jié)點(diǎn),可以退化為10節(jié)點(diǎn)四面體單元,而92號(hào)單元為10節(jié)點(diǎn)單元,在此情況下用92號(hào)單元將優(yōu)于95號(hào)單元。
選擇正確的求解器。對(duì)大規(guī)模問題,建議采用PCG法。此法比波前法計(jì)算速度要快10倍以上(前提是您的計(jì)算機(jī)內(nèi)存較大)。
展開 關(guān)于ANSYS中收斂的介紹
ANSYS中的非線性算法主要有:稀疏矩陣法(SPARSE DIRECT SOLVER)、預(yù)共軛梯度法(PCG SOLVER)和波前法(FRONT DIRECT SLOVER)。稀疏矩陣法是性能很強(qiáng)大的算法,一般默認(rèn)即為稀疏矩陣法(除了子結(jié)構(gòu)計(jì)算默認(rèn)波前法外)。預(yù)共軛梯度法對(duì)于3-D實(shí)體結(jié)構(gòu)而言是最優(yōu)的算法,但當(dāng)結(jié)構(gòu)剛度呈現(xiàn)病態(tài)時(shí),迭代不易收斂。為此推薦以下算法:
1)、BEAM單元結(jié)構(gòu),SHELL單元結(jié)構(gòu),或以此為主的含3-D SOLID的結(jié)構(gòu),用稀疏矩陣法;
2)、3-D SOLID的結(jié)構(gòu),用預(yù)共軛梯度法;
3)、當(dāng)你的結(jié)構(gòu)可能出現(xiàn)病態(tài)時(shí),用稀疏矩陣法;
4)、當(dāng)你不知道用什么時(shí),可用稀疏矩陣法。
3、非線性逼近技術(shù)。
在ANSYS里還是牛頓-拉普森法和弧長(zhǎng)法。牛頓-拉普森法是常用的方法,收斂速度較快,但也和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和步長(zhǎng)有關(guān)。弧長(zhǎng)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(yīng)峰值和下降響應(yīng)曲線。但也發(fā)現(xiàn):在峰值點(diǎn),弧長(zhǎng)法仍可能失效,甚至在非線性計(jì)算的線性階段,它也可能會(huì)無法收斂。為此,盡量不要從開始即激活弧長(zhǎng)法,還是讓程序自己激活為好(否則出現(xiàn)莫名其妙的問題)。子步(時(shí)間步)的步長(zhǎng)還是應(yīng)適當(dāng),自動(dòng)時(shí)間步長(zhǎng)也是很有必要的。
4、加快計(jì)算速度
在大規(guī)模結(jié)構(gòu)計(jì)算中,計(jì)算速度是一個(gè)非常重要的問題。下面就如何提高計(jì)算速度作一些建議:
充分利用ANSYS MAP分網(wǎng)和SWEEP分網(wǎng)技術(shù),盡可能獲得六面體網(wǎng)格,這一方面減小解題規(guī)模,另一方面提高計(jì)算精度。
在生成四面體網(wǎng)格時(shí),用四面體單元而不要用退化的四面體單元。比如95號(hào)單元有20節(jié)點(diǎn),可以退化為10節(jié)點(diǎn)四面體單元,而92號(hào)單元為10節(jié)點(diǎn)單元,在此情況下用92號(hào)單元將優(yōu)于95號(hào)單元。
選擇正確的求解器。對(duì)大規(guī)模問題,建議采用PCG法。此法比波前法計(jì)算速度要快10倍以上(前提是您的計(jì)算機(jī)內(nèi)存較大)。
展開 關(guān)于ANSYS Workbench非線性分析收斂的學(xué)習(xí)筆記 ¥5
與此同時(shí),如果在有限元分析中應(yīng)用到非線性材料,無疑會(huì)對(duì)材料性能的確定、計(jì)算的設(shè)置、計(jì)算的收斂以及保證結(jié)果的精度增加難度。</li><li>幾何非線性。我們?nèi)粘I钪校承┙Y(jié)構(gòu)在載荷變化的過程中會(huì)發(fā)生突變,結(jié)構(gòu)發(fā)生大變形,這將直接導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的響應(yīng)規(guī)律發(fā)生重大變化,其中主要分為兩種,分別是大撓度和大應(yīng)變。(1)大撓度:比如向上翹曲的殼零件,在很小載荷作用下發(fā)生很小的應(yīng)變和位移,但當(dāng)載荷作用加大,殼會(huì)向下凹陷,也就變成了小應(yīng)變,大位移。(2)大應(yīng)變:比如橡膠件在壓力作用下發(fā)生的變形,橡膠幾乎是不可壓縮的,應(yīng)變很小,但是在拉伸時(shí),應(yīng)變很大。</li><li>狀態(tài)非線性。絕大部分有限元分析都不是簡(jiǎn)單的零件分析,而且復(fù)雜的裝配體分析,很多的零件之間會(huì)存在接觸或者分離的狀態(tài)變化。比如齒輪的嚙合,兩個(gè)齒輪會(huì)存在接觸和分離的狀態(tài)變化,這時(shí)候結(jié)構(gòu)剛度就會(huì)因?yàn)闋顟B(tài)變化而變化。邊界條件中的接觸就是狀態(tài)非線性的一種。</li></ol><p> 非線性無疑會(huì)增加有限元分析的難度和成本,在我們實(shí)際的模型中,以上三種非線性類型往往交叉出現(xiàn),不僅具有材料非線性、幾何非線性,還有狀態(tài)非線性。對(duì)于此類問題,新手往往難以完成計(jì)算設(shè)計(jì)以實(shí)現(xiàn)計(jì)算收斂,下面簡(jiǎn)單介紹相關(guān)非線性計(jì)算的收斂技巧。</p>
展開 ANSYS Mechanical 非線性結(jié)構(gòu)分析的收斂性 ¥5
ANSYS Mechanical 作為ANSYS致力于結(jié)構(gòu)分析的模塊,可以對(duì)線性以及非線性結(jié)構(gòu)分析問題進(jìn)行仿真。其中非線性問題對(duì)于 用戶都是一種挑戰(zhàn),分析過程中頻繁蹦出的“errors”and“Warnings”挑戰(zhàn)著分析人員的耐心,結(jié)果收斂成為大家最期待的結(jié)果。如果想順利進(jìn)行非線性結(jié)構(gòu)分析,學(xué)會(huì)診斷不收斂問題,就顯得至關(guān)重要了。

提高ANSYS非線性求解收斂性能的一般方法總結(jié)
提高ANSYS非線性求解收斂性能的一般方法總結(jié)
在采用ANSYS進(jìn)行幾何非線性的求解過程中,如果采用系統(tǒng)的默認(rèn)設(shè)置,有可能會(huì)因?yàn)閰?shù)的不合適而導(dǎo)致收斂困難。針對(duì)比較常見的非線性求解收斂困難,本文總結(jié)幾種比較常見的調(diào)整方法,僅做參考。
一、打開自動(dòng)時(shí)間步(autots,on)
ANSYS在所有靜態(tài)和瞬態(tài)分析中,使用時(shí)間作為跟蹤參數(shù),而不論分析是否依賴于時(shí)間。當(dāng)我們收斂困難時(shí),一個(gè)非常重要的方法是打開自動(dòng)時(shí)間步。打開自動(dòng)時(shí)間步長(zhǎng)往往需要一個(gè)比較小的最小時(shí)間步長(zhǎng)(或者最大的步數(shù),采用DELTIM或者NSUBST定義)。在進(jìn)行非線性求解過程中,初始時(shí)間步長(zhǎng)如果太小,自動(dòng)時(shí)間分步算法可能使你的運(yùn)行時(shí)間太長(zhǎng);相反地,使你的最小時(shí)間步長(zhǎng)太大,可能導(dǎo)致不收斂。因此合理設(shè)置初始時(shí)間步長(zhǎng)是非常重要的,一般可以根據(jù)試算確定。
值得說明的是,當(dāng)采用自動(dòng)時(shí)間步長(zhǎng)后,二分法會(huì)被自動(dòng)激活。如果在一個(gè)太大時(shí)間步內(nèi)收斂失敗,該特性能減半時(shí)間步,使得計(jì)算繼續(xù)。
二、Newton-Raphson 選項(xiàng)調(diào)整與自適應(yīng)下降
在非線性計(jì)算收斂困難時(shí),可以調(diào)整程序默認(rèn)的牛頓—拉普森選項(xiàng)。雖然一般情況下采用采用自動(dòng)默認(rèn)的選項(xiàng)會(huì)獲得最佳的收斂特性,但也不排除會(huì)遇到其他選擇會(huì)更有效的情況。合理使用自適應(yīng)下降因子也能增加某些非線性單元的收斂情況。
三、線性搜索
線性搜索可以看為是對(duì)自適應(yīng)下降的一個(gè)替代,兩者不應(yīng)同時(shí)使用。線性搜索一般情況下能使得分析得到收斂,但隨之帶來的是求解速度的大幅度降低,特別是針對(duì)有材料非線性的情況,一般而言,當(dāng)結(jié)構(gòu)采用力加載或者剛度增長(zhǎng)的薄膜等類似分析時(shí),可以打開線性搜索,線性搜索打開命令為L(zhǎng)NSRCH。
四、調(diào)整收斂準(zhǔn)則
ANSYS非線性收斂準(zhǔn)則主要有四種,分別為力、位移、彎矩和轉(zhuǎn)角。
展開 干貨 | 接觸非線性應(yīng)用——解決ANSYS 接觸不收斂問題的方法
根據(jù)ANSYS的使用者反饋,針對(duì)非線性接觸問題上的求解,經(jīng)常會(huì)有客戶出現(xiàn)不收斂的情況,在調(diào)試收斂性上花費(fèi)大量的時(shí)間。本文主要針對(duì)ANSYS 接觸不收斂問題進(jìn)行方法上的技巧總結(jié),希望通過本文使大家在ANSYS軟件的使用上有更好的體驗(yàn)。
ANSYS接觸不收斂的原因有非常多的原因,針對(duì)每一種不收斂問題,選擇正確的方法都能使不收斂問題解決變得容易起來。在使用軟件中,ANSYS接觸不收斂原因主要有下面這些原因:
1、接觸算法的不正確選擇;
2、遺漏了相關(guān)的接觸對(duì);
3、物體之間接觸剛度過大;
4、求解的載荷步較少;
5、奇異;
6、結(jié)構(gòu)發(fā)生了剛體位移;
7、結(jié)構(gòu)發(fā)生振蕩現(xiàn)象;
下面針對(duì)這些原因的解決辦法進(jìn)行詳細(xì)的講解:
1
接觸算法的選取原則
ANSYS內(nèi)部大體上包括5種算法,Pure Penalty,Augmented Lagrange,MPC,Pure Lagrange,Beam。
展開 基于ANSYS Workbench軟件Convergence工具判定求解收斂的簡(jiǎn)例——【鋼絲繩赫茲接觸分析】
基于ANSYS Workbench軟件Convergence工具判定求解收斂的簡(jiǎn)例-【鋼絲繩赫茲接觸分析】
本文以“鋼絲繩赫茲接觸分析”為例,講解如何采用Convergence工具判定求解收斂的方法。
本文為原創(chuàng)案例,若要轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明文章出處,并附帶作者筆名-CAE夢(mèng)想很偉大,切勿他用。
另外限于本人水平有限,切勿輕易用于工程應(yīng)用,論文撰寫等。若有錯(cuò)誤,請(qǐng)同行指出。
歡迎大家轉(zhuǎn)載、點(diǎn)贊、評(píng)論。
網(wǎng)格劃分的細(xì)密程度與單元的選擇對(duì)于求解的精確程度具有相當(dāng)大的影響,不少帖子都曾經(jīng)撰寫過相關(guān)文章的比較,例如包括網(wǎng)格劃分的細(xì)密,單元的選擇,子模型的使用,應(yīng)力奇異的判定等,這里通Convergence工具來自動(dòng)判定網(wǎng)格的細(xì)密程度,得到一個(gè)收斂解。
技術(shù)鄰咨詢鏈接:http://www.yqgqt.org.cn/b/280
模型幾何
接觸關(guān)系
初始網(wǎng)格劃分
邊界條件
設(shè)置求解后處理,等效應(yīng)力引入Convergence,判定收斂,判定量為2%以內(nèi)收斂。
通過上圖1-6的求解過程比對(duì)可知,初始網(wǎng)格的等效應(yīng)力隨著節(jié)點(diǎn)數(shù)量和單元的增加,應(yīng)力逐步穩(wěn)定,得到收斂的穩(wěn)定解。且穩(wěn)定解的應(yīng)力明顯比粗糙網(wǎng)格應(yīng)力高,符合赫茲接觸。
收斂解與初始網(wǎng)格定義的網(wǎng)格密度比對(duì)
推薦新書
展開 Ansys非線性不收斂10大對(duì)策:讓你有“跡”可循,有“法”可醫(yī)
但有時(shí)候?yàn)榱俗非缶雀撸哂恤敯粜裕苯拥ǎ╠irect)或許能更好的收斂。
l 嘗試用新版本。ANSYS更新的版本或許針對(duì)求解器,針對(duì)接觸有更新、更好的設(shè)置。例如隨著版本不斷更新,ANSYS陸續(xù)增加了自適應(yīng)網(wǎng)格技術(shù)、接觸剛度指數(shù)迭代技術(shù)、半隱式算法等等來幫助客戶應(yīng)對(duì)更復(fù)雜的收斂問題。
總結(jié)
仿真分析中我們經(jīng)常會(huì)使用非線性分析來解決工程中的實(shí)際問題,其中遇到的不收斂問題是一件讓人非常“頭疼”的事情。ANSYS Mechanical具有很強(qiáng)的非線性分析計(jì)算能力,針對(duì)狀況百出的非線性不收斂問題具有不同的應(yīng)對(duì)策略,某種程度上讓我們解決這類問題時(shí),能有“跡”可循,有“法”可醫(yī)。
展開