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登錄ansys的收斂圖的案例
怎么對如圖的模型進行修改使其收斂呢?
將下圖7所示幾何模型,我建模時將其拆分成如第二個圖所示的形式,將膜面與內索進行tie綁定,中間索與內索進行tie綁定約束,外索與中間索也進行點對點的綁定約束,但最終分析結果不收斂,請教一下大家有什么解決辦法嗎?
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 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.
關于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,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

轉載:怎么知道ANSYS的結果是收斂的?
最近做了一些非線性方面的計算,也遇到了非線性計算中難以收斂的問題,現在把分析時的一些感受寫出來,希望對大家有用,如果有誤,還望大家不吝指正。
ansys計算非線性時會繪出收斂圖,其中橫坐標是cumulative iterationnumber 縱坐標是absolute convergencenorm。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的位移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<crit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計算是你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影響非線性收斂穩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 ansys非線性收斂總結
F' s這個也可以不稱作判據)
& H4 @# F- J% y* @ G0 I滿足以上條件,則非線性分析收斂。
ansys計算非線性時會繪出收斂圖,該圖是對你計算過程的一個記錄,是對計算過程的直觀認識。其中橫坐標是cumulative iteration number ,是累積迭代次數;縱坐標是absolute convergence norm,絕對收斂范數,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默認的收斂準則是將不平衡力的SRSS與VALUEYOLER的值進行比較,對力或力矩進行收斂檢查。也可以添加位移收斂準則。ansys的位移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。因此ansys官方建議用戶盡量以力(或力矩)為基礎的收斂準則,如果需要也可以增加以位移為基礎的收斂檢查。
對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用于收斂檢查:無限范數、L1范數、L2范數。ANSYS缺省是用L2范數控制收斂。在圖形右邊表示的就是你這次計算使用的收斂準則——crit、L2分別是按照兩種收斂準則計算出來的誤差量。F CRIT-收斂標準;F L2-誤差范數,按照L2收斂準則計算出來的力的誤差量(迭代計算中的概念)。M表示力矩。TIME是與定義的子步與子步數的過程反映。由TIME 和NSUBST命令控制。
3.繪制收斂圖
結束后會顯示收斂圖,如果你把它弄消失了,就無法再查看了。只有再算一次。所有小心操作!不過收斂圖不怎么重要,只是模型計算過程的記錄。
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 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 關于ANSYS Workbench非線性分析收斂的學習筆記 ¥5
與此同時,如果在有限元分析中應用到非線性材料,無疑會對材料性能的確定、計算的設置、計算的收斂以及保證結果的精度增加難度。</li><li>幾何非線性。我們日常生活中,某些結構在載荷變化的過程中會發生突變,結構發生大變形,這將直接導致結構的響應規律發生重大變化,其中主要分為兩種,分別是大撓度和大應變。(1)大撓度:比如向上翹曲的殼零件,在很小載荷作用下發生很小的應變和位移,但當載荷作用加大,殼會向下凹陷,也就變成了小應變,大位移。(2)大應變:比如橡膠件在壓力作用下發生的變形,橡膠幾乎是不可壓縮的,應變很小,但是在拉伸時,應變很大。</li><li>狀態非線性。絕大部分有限元分析都不是簡單的零件分析,而且復雜的裝配體分析,很多的零件之間會存在接觸或者分離的狀態變化。比如齒輪的嚙合,兩個齒輪會存在接觸和分離的狀態變化,這時候結構剛度就會因為狀態變化而變化。邊界條件中的接觸就是狀態非線性的一種。</li></ol><p> 非線性無疑會增加有限元分析的難度和成本,在我們實際的模型中,以上三種非線性類型往往交叉出現,不僅具有材料非線性、幾何非線性,還有狀態非線性。對于此類問題,新手往往難以完成計算設計以實現計算收斂,下面簡單介紹相關非線性計算的收斂技巧。</p>
展開 關于ANSYS中收斂的介紹
收斂增強工具(只針對熱分析)
ANSYS中收斂增強工具用于加速收斂,提高收斂,如果求解控制被關閉,這些工具必須謹慎選取,選取不正確會妨礙收斂。
Nonliner——Line seach 當熱傳到率有很大改變時會通過減少比例因子來增加N-R存儲的熱流向量,當有非常的非線性情況出現,如相變或熱沖擊分析,使用這個工具很有效,缺省時關閉。
Nonliner——predictor(收斂提高預測器)根據前面的結果預測溫度的結果,他在模型的非線性相應隨時間變化過程中改變平滑的情況下非常有效,ANSYS缺省條件下自動預測每個子步后的結果,預測器可以使用手工打開和關閉。
Nonliner——monitor 定義3個變量來跟蹤模型特定節點的溫度相應和范例熱流率。
展開 
ANSYS Mechanical 非線性結構分析的收斂性 ¥5
ANSYS Mechanical 作為ANSYS致力于結構分析的模塊,可以對線性以及非線性結構分析問題進行仿真。其中非線性問題對于 用戶都是一種挑戰,分析過程中頻繁蹦出的“errors”and“Warnings”挑戰著分析人員的耐心,結果收斂成為大家最期待的結果。如果想順利進行非線性結構分析,學會診斷不收斂問題,就顯得至關重要了。
如何使用ANSYS繪制梁的剪力圖和彎矩圖
我們以材料力學書上例4-9為例,講解下使用ANSYS Workbench繪制剪力和彎矩圖。
根據材料力學的知識,我們可以繪制出該模型的剪力和彎矩圖如下:
下面使用ANSYS Workbench繪制剪力和彎矩圖:
ANSYS的梁單元
在ANSYS較早的單元中,如Beam4單元,采用主自由度的原理,為經典梁理論下的單元,忽略剪切變形,使用了平截面假設,所以只能得到類似平均的截面彎曲應力;較新的單元中,如Beam189為鐵摩辛柯梁單元,采用相對自由度的原理,考慮剪切變形,計算撓度和截面轉動時根據截面剛度矩陣各自獨立插值,截面應力和變形都是真實的。
目前Workbench中,默認的梁單元為Beam188(低階)和Beam189(高階)梁單元,在ANSYS經典中,一些比較舊的梁單元,如Beam4單元也只能通過命令流來建立使用了。
使用ANSYS求解該問題時,我們從以下幾個方面入手:
1. 確定分析類型:根據例題所示結構,確定分析類型為靜力學分析;
2. 確定單元類型:該結構為梁結構,結果需要輸出彎矩圖和剪力圖,因此分析時使用Beam單元;
Step1
梁模型建模
根據例題中提供的梁模型尺寸,我們在SCDM中建立梁模型。建模時應注意把受力位置和受力點建出來,方便我們施加載荷。
由于我們只需要計算該模型的剪力和彎矩,因此截面形狀及大小對結果沒有影響,所以我們可以隨便為該模型賦予一個截面。
展開 干貨 | 接觸非線性應用——解決ANSYS 接觸不收斂問題的方法
根據ANSYS的使用者反饋,針對非線性接觸問題上的求解,經常會有客戶出現不收斂的情況,在調試收斂性上花費大量的時間。本文主要針對ANSYS 接觸不收斂問題進行方法上的技巧總結,希望通過本文使大家在ANSYS軟件的使用上有更好的體驗。
ANSYS接觸不收斂的原因有非常多的原因,針對每一種不收斂問題,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、遺漏了相關的接觸對;
3、物體之間接觸剛度過大;
4、求解的載荷步較少;
5、奇異;
6、結構發生了剛體位移;
7、結構發生振蕩現象;
下面針對這些原因的解決辦法進行詳細的講解:
1
接觸算法的選取原則
ANSYS內部大體上包括5種算法,Pure Penalty,Augmented Lagrange,MPC,Pure Lagrange,Beam。
展開 提高ANSYS非線性求解收斂性能的一般方法總結
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