ansys非線性穩(wěn)定分析的案例
Ansys影響非線性收斂穩(wěn)定性及其速度的因素分析
解決非線性分析不收斂的技巧
1模型中結(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)。 如出現(xiàn)上述的結(jié)構(gòu)，要分析它，就得降低剛度很大的構(gòu)件單元的剛度，可以加細(xì)網(wǎng)格劃分，或著改用高階單元（BEAM->SHELL,SHELL->SOLID)。構(gòu)件的連接形式（剛接或鉸接）等也可能影響到結(jié)構(gòu)的剛度。
2線性算法（求解器）。
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。
展開(kāi) 【8月29日-9月1日 北京】Ansys workbench結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性計(jì)算與非線性分析
“Ansys workbench結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性計(jì)算與非線性分析”高級(jí)培訓(xùn)
一、課程背景：
ANSYS軟件因其領(lǐng)先的“虛擬樣機(jī)”理念和技術(shù)、強(qiáng)大的功能和便捷的操作，迅速發(fā)展成為CAE領(lǐng)域中使用范圍最廣、應(yīng)用行業(yè)最多的數(shù)值仿真工具，占據(jù)了全球該CAE分析領(lǐng)域的大部分市場(chǎng)份額，被廣泛應(yīng)用于航天、航空、汽車(chē)、兵器、船舶、電子、工程設(shè)備、重型機(jī)械、交通、土建及水利工程等行業(yè)，眾多國(guó)際化大型公司、企業(yè)均采用ANSYS軟件作為其產(chǎn)品設(shè)計(jì)研發(fā)過(guò)程中力學(xué)性能仿真的平臺(tái)。
為了讓廣大分析人員學(xué)習(xí)和掌握Ansys workbench強(qiáng)大的建模和仿真分析技術(shù)，弄清Ansys workbench的計(jì)算原理和操作技巧，特舉辦《結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性計(jì)算與非線性分析》培訓(xùn)。
通過(guò)大量的理論和實(shí)例講解，使得學(xué)員可以在較短時(shí)間內(nèi)掌握Ansys workbench的建模網(wǎng)格劃分與計(jì)算后處理技巧，結(jié)構(gòu)強(qiáng)度與剛度評(píng)價(jià)技術(shù)、子模型技術(shù)、非線性計(jì)算方法與結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性評(píng)價(jià)技術(shù)和結(jié)構(gòu)動(dòng)力計(jì)算與動(dòng)強(qiáng)度評(píng)估技巧，掌握Ansys workbench破解應(yīng)力奇異與應(yīng)力集中問(wèn)題、網(wǎng)格奇異與網(wǎng)格再生問(wèn)題、計(jì)算不收斂問(wèn)題、計(jì)算結(jié)果評(píng)價(jià)問(wèn)題等關(guān)鍵數(shù)值計(jì)算疑難問(wèn)題的技巧，并為大型復(fù)雜實(shí)際工程的計(jì)算仿真提供有效、可靠的數(shù)值解決方案和技術(shù)支撐。
二、增值服務(wù)：
1、贈(zèng)送定制U盤(pán)一個(gè)；
2、同一單位2人報(bào)名享受9折優(yōu)惠；同一單位3人以上（含）報(bào)名享受8.5折優(yōu)惠；
3、課程結(jié)束后贈(zèng)送10套學(xué)習(xí)資料；
4、參訓(xùn)學(xué)員或企業(yè)針對(duì)課程相關(guān)問(wèn)題在課程結(jié)束后也可以得到老師的解答與指導(dǎo)（郵件、微信、電話），作為培訓(xùn)講授的補(bǔ)充。
展開(kāi) 板殼非線性有限元穩(wěn)定性分析
隨著復(fù)合材料在工業(yè)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，復(fù)合材料板殼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性特性，包括屈曲和后屈曲特性，成為設(shè)計(jì)人員十分關(guān)注的一個(gè)問(wèn)題。為此，本文采用商用有限元軟件NASTRAN對(duì)復(fù)合材料板殼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性進(jìn)行了分析。首先，為了驗(yàn)證有限元模型和分析過(guò)程的正確性，分析了矩形薄板在受到面內(nèi)均勻和線性分布載荷作用下的穩(wěn)定性問(wèn)題，并與《飛機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)》中的結(jié)果進(jìn)行了比較，發(fā)現(xiàn)了《手冊(cè)》中個(gè)別情況的數(shù)據(jù)不夠精確，給出了正確結(jié)果；還分析了雙向加載復(fù)合材料加筋薄板穩(wěn)定性問(wèn)題，與已有的結(jié)果相比較，討論了誤差原因。其次，分析了三種典型邊界條件下多種邊長(zhǎng)比矩形薄板在受到面內(nèi)非均勻載荷作用下的穩(wěn)定性問(wèn)題，引入了當(dāng)量載荷因子并給出了相應(yīng)的公式以方便設(shè)計(jì)者的使用。然后，分析了球殼、柱殼和加筋柱殼的非線性穩(wěn)定性問(wèn)題，給出了屈曲和后屈曲全過(guò)程，并與現(xiàn)有的文獻(xiàn)結(jié)果相比較，再次驗(yàn)證了有限元模型和分析殼的非線性穩(wěn)定性過(guò)程的正確性。第四，在此基礎(chǔ)上分析了某復(fù)合材料加筋雙曲率殼非線性穩(wěn)定性問(wèn)題，給出了殼受橫向集中載荷、剪切載荷和兩種載荷的聯(lián)合作用下的屈曲和后屈曲全過(guò)程的結(jié)果，以及聯(lián)合載荷作用下的相關(guān)曲線，為復(fù)合材料雙曲加筋殼設(shè)計(jì)和應(yīng)用提供了參考，也為采用新的計(jì)算方法研究此類(lèi)結(jié)構(gòu)提供了對(duì)比數(shù)據(jù)
板殼非線性有限元穩(wěn)定性分析.pdf
展開(kāi) 結(jié)構(gòu)剛度，強(qiáng)度，穩(wěn)定性計(jì)算與非線性分析
結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性計(jì)算與非線性分析.pdf
案例21-環(huán)肋圓柱的非線性穩(wěn)定屈曲與后屈曲分析
靜態(tài)分析中需要一些先進(jìn)的非線性技術(shù)，如穩(wěn)定化，這可能需要反復(fù)試驗(yàn)。
• 首先做一個(gè)線性屈曲分析
最好從線性屈曲分析開(kāi)始，以驗(yàn)證模型的正確性和完整性，并大致了解屈曲載荷可能有多大。在線性分析中，可以擴(kuò)展振型以預(yù)測(cè)屈曲振型（用于稍后引入幾何缺陷）。
• 應(yīng)引入幾何缺陷或擾動(dòng)載荷。
建議采用線性屈曲分析模式引入幾何缺陷。缺陷的大小應(yīng)在制造公差范圍內(nèi)。
• 檢查監(jiān)控文件
當(dāng)非線性分析因收斂困難而停止時(shí)，應(yīng)仔細(xì)檢查監(jiān)控文件。子步中的許多等分表示不穩(wěn)定，位移值的顯著變化可能意味著開(kāi)始發(fā)生屈曲。
• 使用非線性穩(wěn)定重啟分析
為了驗(yàn)證非線性屈曲荷載并進(jìn)行屈曲后分析，應(yīng)使用一些先進(jìn)的非線性技術(shù)重新開(kāi)始分析，以檢查更大范圍載荷的載荷位移行為。在靜態(tài)分析中，非線性穩(wěn)定是首選，并且是存在局部屈曲或時(shí)間相關(guān)材料的唯一選擇。
• 確定最佳位移，以在載荷-位移曲線上找到屈曲載荷
屈曲載荷是載荷-位移曲線斜率顯著減小的載荷。應(yīng)選擇哪個(gè)節(jié)點(diǎn)和哪個(gè)方向的位移取決于所解決的問(wèn)題，可能需要進(jìn)行一些試驗(yàn)以找到最佳位移。一些位移比其他位移更清楚地顯示了屈曲的開(kāi)始。
非線性穩(wěn)定指南
為了在屈曲后分析中應(yīng)用非線性穩(wěn)定以實(shí)現(xiàn)收斂，請(qǐng)考慮以下準(zhǔn)則：
• 確定存在哪種類(lèi)型的屈曲（局部或全局）。
屈曲類(lèi)型有助于確定使用哪種穩(wěn)定方法（阻尼或能量）。對(duì)于局部屈曲，能量法是唯一的選擇。對(duì)于整體屈曲，可以使用能量法或阻尼法。
• 總是先嘗試使用小值的能量法。
如果阻尼是控制穩(wěn)定的理想方法，則獲取阻尼系數(shù)值并將其用作參考值。
能量法是后屈曲分析的首選方法。然而，由于能量比的范圍僅為0至1，因此必要時(shí)可以使用阻尼來(lái)獲得穩(wěn)定力的非常精細(xì)的控制。
展開(kāi) ANSYS實(shí)例 | 剛平板壓縮橡膠的非線性分析——接觸、材料和幾何非線性
橡膠材料屬于大變形材料，在ANSYS中怎么分析呢？材料本構(gòu)模型怎么選??？橡膠密封涉及到的接觸非線性問(wèn)題，又該怎么創(chuàng)建呢?
一、問(wèn)題描述
一個(gè)長(zhǎng)的橡膠圓柱，被上下兩塊剛性平板夾持，使橡膠圓柱產(chǎn)生向下壓縮位移δmax。計(jì)算力—變形響應(yīng)情況。橡膠彈性模量2.82 MPa，泊松比μ=0.49967；橡膠Mooney-Rivlin常數(shù)C10=0.293 MPa，C01=0.177 MPa；橡膠圓柱半徑200mm；強(qiáng)制位移δmax=200 mm。根據(jù)模型的對(duì)稱(chēng)性，取1/4結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究。
圖1 力學(xué)模型示意圖
問(wèn)題分析：橡膠材料目前廣泛采用的是Mooney Rivlin本構(gòu)模型，由橡膠的不可壓縮性得到泊松比約為μ= 0.5。
根據(jù)彈性模量E與剪切模量G的關(guān)系式
G=E/[2(1+μ)]，
從而得E=3G。
彈性模量及剪切模量與橡膠材料常數(shù)的關(guān)系可以表示為
G=2(C10+C01)，
E=6(C10+C01)。
不可壓縮參數(shù)
d=2(1-2μ)/(C10+C01)。
計(jì)算結(jié)果:壓縮位移0.2m對(duì)應(yīng)的載荷為1395.05N，與K-J Bathe的1400.00N基本一致，比值為0.996。
橡膠圓柱變形形狀
位移-力歷程曲線
橡膠圓柱位移-力計(jì)算結(jié)果
參考ANSYS Help中 VM211 Rubber Cylinder Pressed Between Two Plates
1 Determined
from graphical results. See T.
展開(kāi) 『分享』非線性油膜力作用下滑動(dòng)軸承渦動(dòng)軌跡及穩(wěn)定性分析
非線性油膜力作用下滑動(dòng)軸承渦動(dòng)軌跡及穩(wěn)定性分析
ANSYS5.7線性、非線性結(jié)構(gòu)靜力分析指南
Ansys57線性和非線性結(jié)構(gòu)靜力分析指南.pdf
非線性_幾何非線性分析.pdf
非線性_接觸分析.pdf
耦合場(chǎng)分析定義.pdf
非線性_接觸分析.pdf
非線性_彈塑性分析.pdf
Ansys57線性和非線性結(jié)構(gòu)靜力分析指南
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Ansys – Linear 和 Nonlinear Buckling，線性和非線性屈曲分析 ￥15
教程內(nèi)容：
第1節(jié)：簡(jiǎn)介
第1講屈曲簡(jiǎn)介
第二講線性屈曲
第三講特征值屈曲
第4講線性屈曲示例-1
第五講線性屈曲示例-2
第2節(jié)：基于非線性的線性屈曲
第6講非線性屈曲簡(jiǎn)介
第7講基于非線性的線性屈曲示例
第3節(jié)：非線性屈曲
第8講非線性屈曲簡(jiǎn)介
第9講非線性屈曲示例第1部分
第10講非線性屈曲示例第2部分
第4節(jié)：后屈曲
第11講后屈曲簡(jiǎn)介
第12講屈曲后示例
第5節(jié)：弧長(zhǎng)法
第13講弧長(zhǎng)法
第14講Ansys的基本原理
展開(kāi) 線性/非線性分析及注意事項(xiàng) 附Abaqus 非線性有限元分析實(shí)例下載
如果在分析過(guò)程中，外載荷與模型的響應(yīng)之間為線性關(guān)系，去掉載荷后，模型能夠恢復(fù)至初始狀態(tài)，這就是一個(gè)線性分析，其特點(diǎn)是：
1）幾何方程的應(yīng)變和位移的關(guān)系是線性的；
2）物理方程的應(yīng)力和應(yīng)變 的關(guān)系是線性的；
3）根據(jù)變形前的狀態(tài)建立的平衡方程是線性的；
4）可以滿(mǎn)足疊加原理。
上述 4 條中如果有 1 條不滿(mǎn)足要求，就必須進(jìn)行非線性分析。
如果外載荷與模型的響應(yīng)之間具有非線性的關(guān)系，就屬于非線性問(wèn)題，它可以分為三類(lèi)：幾何非線性、邊界條件非線性和材料非線性。
1）幾何非線性
如果模型在分析過(guò)程中出現(xiàn)大的位移或轉(zhuǎn)動(dòng)、突然翻轉(zhuǎn)（snap through）、初始應(yīng)力或載荷硬化（load stiffening），位移的大小會(huì)影響模型的響應(yīng)，就是幾何非線性問(wèn)題。
幾何非線性問(wèn)題比較復(fù)雜，它不僅涉及非線性的幾何關(guān)系，而且還涉及到依賴(lài)于變形的平衡方程等問(wèn)題，其計(jì)算表達(dá)式與線性問(wèn)題的表達(dá)式有很大的不同。
2）邊界條件非線性
如果在分析過(guò)程中邊界條件發(fā)生變化，就屬于邊界條件非線性問(wèn)題。接觸問(wèn)題是最常見(jiàn)的邊界條件非線性問(wèn)題。
3）材料非線性
如果材料的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系曲線是非線性的，或者模型中涉及材料失效或與應(yīng)變率相關(guān)的材料屬性，就屬于材料非線性（又稱(chēng)為物理非線性）。常見(jiàn)的非線性材料包括：超過(guò)屈服點(diǎn)的金屬材料、超彈性材料（如橡膠）、粘彈性材料、亞彈性材料等。
展開(kāi) 
ansys非線性分析
ansys非線性分析
ANSYS workbench擠壓成型非線性分析 ￥10
本案例適合哪些人學(xué)習(xí)：
1、學(xué)習(xí)型仿真工程師
2、理工科院校學(xué)生
3、對(duì)有限元分析感興趣的工程師
你會(huì)得到什么：
1、學(xué)習(xí)擠壓成型的三維模型處理
2、學(xué)習(xí)擠壓成型非線性接觸相關(guān)的接觸設(shè)置
3、學(xué)習(xí)非線性靜結(jié)構(gòu)分析步的建立
4、學(xué)習(xí)擠壓成型非線性接觸分析的載荷施加
案例介紹：
所使用軟件為ANSYS workbench2020r2.
案例介紹了ANSYS workbench 擠壓成型非線性接觸分析。
本案例完整得提供了分析相關(guān)所有分析文件。
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展開(kāi) ANSYS知識(shí)普及系列19——ansys workbench非線性屈曲分析
本人準(zhǔn)備出一個(gè)ANSYS知識(shí)普及系列，將有用的網(wǎng)上資料歸攏，由于知識(shí)水平有限，不對(duì)之處請(qǐng)諒解。也歡迎各位網(wǎng)友**好的資料分享，讓我們共同完成這個(gè)ANSYS知識(shí)普及系列。
編輯人：技術(shù)鄰ANSYS專(zhuān)家
業(yè)務(wù)咨詢(xún)網(wǎng)址：http://www.yqgqt.org.cn/content/other/402981
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聲 明:1、ANSYS知識(shí)普及系列中所有資料均來(lái)自網(wǎng)上；
2、如侵犯知識(shí)產(chǎn)權(quán)，請(qǐng)聯(lián)系ANSYS專(zhuān)家本人或者技術(shù)鄰，我將第一時(shí)間刪除。
小技巧：加本人關(guān)注，可以及時(shí)觀看本人發(fā)布的技術(shù)貼
摘自（http://blog.sina.com.cn/s/blog_625847130101h78r.html）
很多旋轉(zhuǎn)受壓結(jié)構(gòu)必須進(jìn)行屈曲分析，常規(guī)結(jié)構(gòu)屈曲分析軟件有nastran、abaqus和ansys，nastran對(duì)線性大型模型分析效率較高；abaqus屈曲分析使用較少；ansys使用比較頻繁，其快速建模，與CAD軟件的良好借口及有限元模型前處理的便捷性（WB界面）很有吸引力，屈曲分析功能較為完善，可以進(jìn)行線性、非線性和后屈曲分析。
ansys學(xué)習(xí)資料中介紹較多的是線性屈曲分析。線性屈曲分析在工業(yè)實(shí)際中預(yù)測(cè)的值偏高，有的甚至超過(guò)實(shí)際實(shí)驗(yàn)測(cè)試值的幾十倍，線性分析唯一優(yōu)勢(shì)是其分析速度較快。但在實(shí)際中其預(yù)測(cè)值參考價(jià)值不大，僅給定結(jié)構(gòu)屈曲失效的上限值。非線性屈曲分析考慮其他因素，包括結(jié)構(gòu)加工缺陷（幾何），材料非線性等，因此較為接近實(shí)際情況，但計(jì)算耗時(shí)較長(zhǎng)。針對(duì)最艱難學(xué)習(xí)情況歸納總結(jié)非線性屈曲分析時(shí)技術(shù)要點(diǎn)及應(yīng)注意事項(xiàng)。
展開(kāi) 【數(shù)值算法】系數(shù)矩陣非對(duì)稱(chēng)時(shí)，線性方程組如何求解？-穩(wěn)定雙共軛梯度法(Bicgstab)求解線性方程組
在前面的文章和中表明共軛梯度法是求解對(duì)稱(chēng)正定線性方程組的一種有效方法，當(dāng)針對(duì)不同的系數(shù)矩陣采用不同的預(yù)處理方式時(shí)，其可以以較少的迭代次數(shù)獲得較高精度的解。然而，該方法的一個(gè)缺點(diǎn)就是其只能適用于對(duì)稱(chēng)正定系數(shù)矩陣，當(dāng)系數(shù)矩陣不再是對(duì)稱(chēng)正定時(shí)，此方法可能失效。
以下舉例：
上面矩陣A為非對(duì)稱(chēng)矩陣，采用共軛梯度法求解過(guò)程如下：
該方程組采用共軛梯度法迭代4862次依然未收斂。因此，對(duì)于該非對(duì)稱(chēng)方程，可以認(rèn)為，共軛梯度法幾乎是失效的。
在實(shí)際工程中，有限元方法形成的剛度系數(shù)以對(duì)稱(chēng)正定居多，但是實(shí)際上也存在非對(duì)稱(chēng)的可能，例如，當(dāng)材料本構(gòu)采用摩爾-庫(kù)倫本構(gòu)時(shí)，其形成的剛度矩陣就有可能會(huì)是非對(duì)稱(chēng)的，此時(shí)如果是使用商業(yè)軟件，應(yīng)當(dāng)在軟件中選擇非對(duì)稱(chēng)求解器。如果是自主編程且采用迭代法求解線性方程組，則需要找到一種適用于非對(duì)稱(chēng)矩陣的求解方法。
常見(jiàn)的非對(duì)稱(chēng)系數(shù)矩陣求解方法主要有：廣義最小殘差法(GMRES)，雙共軛梯度法（Bicg）穩(wěn)定雙共軛梯度法(BiCGStab)，穩(wěn)定混合雙共軛梯度法（BiCGStab(l)），這些方法相對(duì)于常規(guī)的共軛梯度法在推導(dǎo)上均增加了一些難度，實(shí)際推導(dǎo)往往較為復(fù)雜。本文不展開(kāi)推導(dǎo)，僅對(duì)穩(wěn)定雙共軛梯度法(BiCGStab)的偽代碼作簡(jiǎn)要粘貼。
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