ANSYS不到非線性選項
關注創建者：王靖雯 創建時間：2023-03-08
ANSYS不到非線性選項的實例教程
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 l 檢查結構是否出現屈曲失穩：如果我們分析的結構在結構變形過程中出現了屈曲、剛度突變的情況，也是非線性不收斂的一個重要原因，此時需要采取增加增加結構阻尼或者使用弧長法來克服此類問題。
l 檢查接觸的設置：接觸是一個狀態非線性問題，很多結構不收斂的原因主要由接觸引起，此時可以通過調整不同的接觸參數來改善收斂性，例如更改接觸行為方式，法向罰剛度因子，pinball范圍大小，接觸探測方法等等。
l 檢查非線性求解器的選擇：Ansys默認的求解方法是迭代法（iterative），該方法求解快，需要內存較少，大多數情況，該方法是可行的。但有時候為了追求精度更高，更具有魯棒性，直接迭代法（direct）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求解器，針對接觸有更新、更好的設置。例如隨著版本不斷更新，ANSYS陸續增加了自適應網格技術、接觸剛度指數迭代技術、半隱式算法等等來幫助客戶應對更復雜的收斂問題。
總結
仿真分析中我們經常會使用非線性分析來解決工程中的實際問題，其中遇到的不收斂問題是一件讓人非常“頭疼”的事情。ANSYS Mechanical具有很強的非線性分析計算能力，針對狀況百出的非線性不收斂問題具有不同的應對策略，某種程度上讓我們解決這類問題時，能有“跡”可循，有“法”可醫。
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Ansys Speos依托多軟件協同能力、非序列光線追跡、物理無偏渲染技術，完美解決上述痛點，實現AR HUD從部件設計到系統級驗證的全流程仿真落地。
基于Ansys一體化AR HUD仿真架構與軟件分工
本次AR風擋HUD仿真采用Ansys三大光學軟件協同作業模式，各軟件各司其職，數據無縫流轉，最終由Speos完成系統級集成與分析。
載荷系數和位置：為每個載荷集自定義載荷系數，并通過位置分組控制同步/非同步應用。
示例：可以將風載荷（系數1.5）和重力載荷（系數1.35）分組到同一位置，而將雪載荷（系數1.5）分組到另外的不同位置，從而支持符合標準的靈活載荷場景。
Load Sets功能
SDC Verifier中的Load Sets功能提供了一種高效的方法，可將作用于結構上的各單獨載荷同時結合起來。
核心技術原理
基于拉格朗日方程與牛頓 - 歐拉方程，采用變步長剛性積分算法 + 稀疏矩陣技術，高效求解大規模非線性動力學方程；支持剛柔耦合、非線性接觸、摩擦、疲勞、振動等多物理場耦合分析，兼顧計算精度與效率。
二、核心優勢
1.
準確預測該噪聲涉及復雜的技術路徑：需利用CFD計算得到的非穩態流場數據（速度、壓力脈動），作為聲學仿真的激勵源。通過求解聲波方程（如線性歐拉方程）或采用聲類比方法（如FW-H方程），模擬由湍流邊界層分離、旋渦脫落、氣流沖擊等引起的噪聲產生與傳播過程。
4.疲勞仿真
建筑物在其全生命周期內會承受數萬甚至數十萬次風荷載循環作用。
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。
對于平面波光源入射到多層結構的仿真，若各層在橫向上是均勻的，則可以使用 STACK 求解器。若各層在橫向上非均勻但具有周期性，則可以使用 RCWA 求解器。若各層在橫向上不具有周期性，則必須使用 FDTD 求解器。
對于諸如 OLED 等發光多層結構的仿真，若各層結構均勻，則可以使用 STACK 求解器。若各層結構不均勻（例如存在某種圖形化結構），則必須使用 FDTD 求解器。
過程連接件：有時候，限制壓力的瓶頸不在于傳感器本身，而在于接頭、閥門或密封材料，布瑯軻锳特提供多種過程連接選項（如VCR、Swagelok、法蘭等），用戶需根據實際管路壓力等級選擇合適的配件，以確保整體系統的密封性與安全性。
選型建議：不僅僅是看最大值
在咨詢布瑯軻锳特技術團隊時，我們建議您不要僅關注“最大能承受多少壓力”，更要關注“實際工作壓力點”。
在實際服役或加工成型過程中，部分材料會偶發非預期的物理失效或加工不穩定現象。
在產品研發、質量控制及失效分析環節，傳統的宏觀物性測試面臨著嚴重的維度局限：凝膠滲透色譜（GPC）僅提供分子量及分布，差示掃描量熱法（DSC）僅反映整體熱行為，而最常用的熔體流動速率（MFR）和密度測試則是宏觀統計的均值。對于結構高度均一的茂金屬聚乙烯而言，這類單一維度的測試根本無法揭示其分子內與分子間的結構異質性。
Abaqus：從隱式非線性到用戶子程序的深度定制
Abaqus采用極其模塊化的*MATERIAL關鍵字樹狀結構，使得多物理場耦合特性的定義更加符合人類直覺。
目標
探究超彈性材料的特性
加深對大型非線性變形的理解
了解軸對稱建模的工作原理
步驟
1、在Ansys Workbench中創建一個靜力結構分析系統。
2、定義超彈性材料。
3、導入O型圈幾何模型。該仿真基于二維方案進行，然后通過旋轉得到三維結果。O型圈與設備的橫截面如圖1所示。
圖 1.
