ansys 收斂速度
關注創建者：王靖雯 創建時間：2023-03-08
ansys 收斂速度的視頻教程
Ansys workbench不收斂解決方案
我們在用ansys workbench進行仿真計算時，對于大型模型，尤其是非線性計算時，經常會出現不收斂的情況。 通過調整計算子歩（substep）也沒有起到良好的效果。 那么我們應該如何操作才能使計算收斂，以得到我們的最終解呢？ 讓這次課程來告訴你答案。
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ANSYS-WorkBench基礎教程 建筑桁架結構 加速度響應譜分析
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ansys 收斂速度的實例教程
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 在ANSYS里還是牛頓－拉普森法和弧長法。牛頓－拉普森法是常用的方法，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。
4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）。對于工程問題，可將ANSYS缺省的求解精度從1E-8改為1E-4或1E-5即可。
5荷載步的設置直接影響到收斂。
展開 在基坑分步開挖過程中，土的參數對于收斂速度有很大的影響，例如土的粘聚力c對收斂速度就有很大的影響，如果把
粘聚力c提高幾個數量級，有些問題收斂得很快，這些都是有限元計算中得一個奇特的問題。研究參數對收斂速度的影響是一個很有趣和有意義的話題。
WB中，重力加速度和加速度的方向需要注意：
總結起來就是：
如果是施加加速度，那就與運動的方向相反；
如果是施加重力加速度，那就與重力的方向相同。
舉例：
如下圖，施加加速度方向向上，然后看到相應的應力云圖。
求車體的振動加速度。簡化后的模型如下圖所示（懶，不想畫圖）。
問題非常簡單，直接取質量塊為隔離體，以軌道不平順作為激勵求解即可，列振動方程求解即可，但筆者想到，在實際情況中列車并非簡化如此簡單，往往簡化成多自由度體系，若涉及到下部基礎振動問題求解，還需要進行剛柔耦合分析，考慮輪軌耦合問題等，這種情況下求解析解幾乎是不可能的，只能借助數值方法求解。
為了對比正確性，筆者依舊拿此例研究軟件求解進行驗證。
ANSYS中在動力學問題已非常強大，大致為以下幾類：
一、顯式動力學：AUTODYN；LSDYNA
二、隱式動力學：瞬態分析；模態—諧響應；譜分析；隨機振動
三、多剛體動力學：Ragid Dynamics
其最根本區別為求解方法的不同，顯式算法不存在迭代與收斂的問題，求解穩定性高，但是求解代價較大，一般用于如爆炸、沖撞等類極短時間內的仿真分析。而隱式算法可能由于各種原因求解失敗，但是相對于顯示動力學來講，求解代價大大減小，像很多動力學的問題用LSDYNA與AUTODYN求解顯得大材小用了，直接隱式求解即可。多剛體動力學，顧名思義，所有的構件全部簡化為剛體，不存在變形體的問題。
筆者認為，在軌道動力學的分析中，如果只研究車體的振動，直接將車輛簡化成多剛體即可，再以不平順作為位移激勵，如果要研究下部振動，則直接顯示求解即可，軌道上部仍作為剛體，軌道下部取成變形體即可，或者用LSDYNA求解，但是沒有必要，計算時間太長，求解代價也非常大。下面直接進入正題，具體操作過程如下所示：
1.
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Ansys SimAI可幫助工程師在整個產品設計和制造過程中，快速預測機械、熱學及化學等基于物理的性能表現
主要亮點
作為新思科技仿真和分析解決方案產品組合的一部分，Ansys SimAI?平臺助力Sumitomo Riko將仿真速度相較于傳統仿真方法提高了10倍以上
Sumitomo Riko正在使用SimAI快速生成易于專家和新手訪問的高保真度模型
本文原刊登于Ansys.com：《Race to Faster Fluent Results with Ansys Gateway Powered by AWS》
作者：Thomas Lejeune | Ansys產品營銷高級經理
編輯整理：郭曉東 | Ansys主任應用工程師
Ansys Fluent用戶需要出色的計算速度和功能來求解大規模的問題，而他們現在可以利用專用的云平臺
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
問題：
使用Python腳本錄制功能，記錄下的諧響應加速度命令不能正常使用。按照錄制的python命令寫出的加速度激勵載荷，界面上看不出任何問題，求解則會報錯，同時也不能正常導出*.dat文件。
一：利用錄制功能，錄制諧響應加速度在激勵的python命令。（此時可以正常計算）
二：刪除上一步手動創建的“Acceleration
解決非線性分析不收斂的技巧
1模型中結構剛度的大小。
對于某些結構，從概念的角度看，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，在數值計算中就可能導致數值計算的較大誤差
本文原刊登于Ansys Blog：《Latest Ansys Speos Release Improves Optical Simulation Accuracy and Speed Across the Spectrum》
作者：Angela Forcino | Ansys 產品營銷經理
在涉及復雜的多尺度和多物理場系統的光學工程中，對光及其與不同材料和結構的相互作用進行高效準確的建模極具挑戰
Ansys推出首批支持AMD Instinct?加速器的商用有限元分析求解器之一
主要亮點
圖形處理單元（GPU）作為一種新興、可持續和算力強大的技術，Ansys正在該領域投入開發
GPU技術旨在向數據中心和超級計算機提供卓越性能，以加速為汽車、飛機和消費類產品開發更高效的設計
Ansys宣布Ansys? Mechanical
硅微諧振式加速度計硅微諧振式加速度計
建模幾何
有限元及邊界條件
模態結果
附件包括：建模及仿真分析結果
modal.txt
非線性問題是什么？
在日常生活中，經常會遇到結構非線性問題。例如，當用釘書針釘紙張時，金屬釘書釘將永久地彎曲成一個不同的形狀(圖 1a)；在一個木架上放置重物，隨著時間的推移木架將越來越下垂(圖 1b)；汽車或卡車上裝載貨物時，輪胎和下面路面間接觸面將隨貨物重量變化(圖 1c)。如果將上述例子的載荷變形曲線畫出來，我們將發現它們都顯示了結構非線性的基本特征—結構剛度改變。
