多步分析
關注創建者：匿名 創建時間：2026-01-05
多步分析的視頻教程
Abaqus過盈裝配+重啟動step by step教學，1個案例掌握10個技巧
通過一個案例學習十個建模核心技術： ? Standard: 1、Part級-Set/Surface集合定義 2、交叉陣列建模 3、接觸收斂性控制技術 4、Assembly級-集合的過濾搜索與合并 5、過盈裝配技術 6、多步分析穩定控制與單元二階精度 ? Explicit: 7、重啟動模型 8、更新裝配-接觸-邊界條件 9、初始狀態的導入 10、幾何非線性與構型更新
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橡膠防塵套非線性靜力結構分析——Ansys中級認證系列
我們的分享打算采用一期案例整體闡釋有限元分析過程，一期深挖某個知識點的方式進行。這一期我們就來說一個橡膠防塵套非線性靜力結構分析的案例。 通過本次分享您將了解如下知識點： 1. 超彈性材料的創建； 2. Remote Point； 3. Named Selection； 4. 手動接觸生成； 5. 大變形； 6. 多步分析； 7. 節點接觸。
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多步分析的實例教程
ANSA_ABAQUS三種方法多步分析
質量縮放
ABAQUS Analysis User’s Manual 11.7.1
概要
準靜態分析或某些動態分析中，少數尺寸較小的單元控制穩態時間增量，為提高計算效率，ABAQUS/Explicit常采用質量縮放的方法。質量縮放可用于：
§ 縮放整個模型，單個單元或單元組的質量
§ 多步分析中，縮放每個分析步中的質量
§ 分析步起始或整個過程中進行質量縮放
質量比例縮放可通過以下方式執行：
§ 采用給定的常數因子對特定單元進行質量縮放
§ 對所有指定的單元采用相同比例因子進行質量縮放，使單元組內任意單元的最小穩態時間增量等于用戶給定的時間增量
§ 僅對單元組內穩態時間增量小于用戶給定時間增量的單元進行質量縮放，使這些單元的穩態時間增量等于用戶給定的時間增量
§ 縮放所有指定單元的質量，使每個單元的穩態時間增量等于用戶給定的時間增量
§ 對于金屬成形分析，基于網格的幾何形狀和初始條件，自動進行質量縮放
簡介
顯示動態過程常用于解決以下兩類問題：瞬時動態響應計算和含復雜非線性效應（最常見的是復雜的接觸條件）的準靜態模擬。由于求解動態方程時采用了顯示中心差分法，平衡方程中離散的質量矩陣對計算效率和精度都起到了關鍵性的影響。如果恰當地運用質量縮放方法，可以在保證計算精度的情況下，大大提高計算效率。然而，最適合于準靜態模擬的質量縮放技術與動態分析中必須采用的質量縮放方法存在很大差異。
準靜態分析
對于應變率無關材料的準靜態分析，自然時間并不重要。為節省計算時間，有效的辦法是有兩種：減少分析的時間步長或人為地增加模型的質量（質量縮放）。對于率無關材料，這兩種方法產生的效果相同；但如果模型中含有率相關材料，首選質量縮放方法，因為該方法保留了自然時間。
展開 概要
準靜態分析或某些動態分析中，少數尺寸較小的單元控制穩態時間增量，為提高計算效率，ABAQUS/Explicit常采用質量縮放的方法。質量縮放可用于：
1、縮放整個模型，單個單元或單元組的質量
2、多步分析中，縮放每個分析步中的質量
分析步起始或整個過程中進行質量縮放
質量比例縮放可通過以下方式執行：
采用給定的常數因子對特定單元進行質量縮放
對所有指定的單元采用相同比例因子進行質量縮放，使單元組內任意單元的最小穩態時間增量等于用戶給定的時間增量
僅對單元組內穩態時間增量小于用戶給定時間增量的單元進行質量縮放，使這些單元的穩態時間增量等于用戶給定的時間增量
縮放所有指定單元的質量，使每個單元的穩態時間增量等于用戶給定的時間增量
對于金屬成形分析，基于網格的幾何形狀和初始條件，自動進行質量縮放
簡介
顯式動態過程常用于解決以下兩類問題：瞬時動態響應計算和含復雜非線性效應（最常見的是復雜的接觸條件）的準靜態模擬。由于求解動態方程時采用了顯示中心差分法，平衡方程中離散的質量矩陣對計算效率和精度都起到了關鍵性的影響。如果恰當地運用質量縮放方法，可以在保證計算精度的情況下，大大提高計算效率。然而，最適合于準靜態模擬的質量縮放技術與動態分析中必須采用的質量縮放方法存在很大差異。
準靜態分析
對于應變率無關材料的準靜態分析，自然時間并不重要。為節省計算時間，有效的辦法是有兩種：減少分析的時間步長或人為地增加模型的質量（質量縮放）。對于率無關材料，這兩種方法產生的效果相同；但如果模型中含有率相關材料，首選質量縮放方法，因為該方法保留了自然時間。
準靜態分析的質量縮放方法通常用于整個模型上執行。然而，當模型各部分的剛度和質量不同時，常選中模型的某部分進行質量縮放或對每部分分別進行縮放。任何情況下，都沒有必要減小模型質量的實際值，并且隨意地增加質量通常都會影響到計算精度。
展開 它也可以顯示分析結果和優化結果。
(2)GSAM集成于ANSYS的優化工具
軟件概述
GSAM(GENESIS for ANSYS Mechanical)將GENESIS的拓撲優化及其他優化功能集成到ANSYS workbench環境中。設計者可以在一個可靠，魯棒且易于應用的界面下自動的獲取創新設計。
完全的ANSYS Workbench界面及操作風格
GSAM將拓撲優化集成到ANSYS Workbench環境當中，與ANSYS諸多分析模塊集成使用。GSAM與ANSYS Mechanical高度集成，通過共享模型數據來將GENESIS分析系統添加到ANSYS Workbench當中，在ANSYS Mechanical中通過結構優化工具條定義拓撲優化數據，并進行求解后處理。
采用業界領先的GENESIS求解器進行計算
GSAM求解器完全采用GENESIS的優化求解器。設計優化基于高級近似概念方法，從而快速可靠的獲得最優設計。優化算法使用VR&D著名的優化軟件工具DOT和BIGDOT，具有多目標，多工況以及混合優化的功能。
BIGDOT可以求解超過300萬個設計變量的優化問題。在計算規模日益增大的今天，BIGDOT可以幫用戶解決更為復雜龐大的優化問題。
GENESIS的正則模態分析使用快速特征值求解器SMS，其求解速度是傳統Lanczos方法的2-10倍。計算規模越大，SMS的優勢越明顯。
支持多種分析類型
GTAM拓撲優化分析支持多種分析類型，包括線性靜力分析、慣性釋放、正則模態分析、頻率響應分析、屈曲分析、隨機振動分析、非線性接觸分析等。GTAM均可以和workbench中的以上分析模塊建立無縫連接，此外GTAM還可以支持多步分析系統和多工況分析，在其基礎上進行拓撲優化分析。
展開 語言：英語
網址 http://www.ansys.com/products/ansys12-new-features.asp
類別：高級有限元仿真
ANSYS 新版本在CAE 功能上引領現代產品研發科技，涉及的內容包括：高級分析、網格劃分、優化、多物理場和多體動力學。ANSYS Products的主體是ANSYS WORKBENCH，整合了Ansys諸多軟件。
· 繼續開發和提供世界一流的求解器技術
· 提供了針對復雜仿真的多物理場耦合解決方法
· 整合了ANSYS 的網格技術并產生統一的網格環境
· 通過對先進的軟硬件平臺的支持來實現對大規模問題的高效求解
· 繼續改進最好的CAE 集成環境－ANSYS WORKBENCH
· 繼續融合先進的計算流體動力學技術
加速多步求解
ANSYS VT 加速器，基于ANSYS 變分技術，是通過減少迭代總步數以加速多步分析的數學方法。這包括了收斂迭代和時間步迭代或者二者的綜合。收斂迭代的例子是非線性靜態分析，不涉及接觸或塑性，而時間步迭代指的是線性瞬態結構分析，二者組合的例子，非線性結構瞬態或者熱瞬態分析。
網格變形和優化
對于很多單位，進行優化分析的最大障礙是CAD 模型不能重新生成，特征參數不能反映那些修改研究的幾何改變。通過與ANSYS WORKBENCH 的結合，ANSYS MESH MORPHER
（FE-MODELER 的新增加模塊）可以實現這個功能，甚至更多。
通過網格操作而不是實體模型，ANSYS MESH MORPHER 對于來自于CAD 的非參數幾何數據，如IGES 或者STEP，以及來自于ANSYS CDB 文件的網格數據，實現了模型參數化。將網格讀入FE MODELER，并且產生對應于該網格的“綜合幾何”的初次配置。ANSYS MESH MORPHER 提供了四種不同的轉換：面平移、面偏置、邊平移和邊偏置。
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螺栓
? 設計中的難點
- 螺栓連接的準確評估對于確保承壓和承重組件的可靠運行至關重要
? Ansys技術方案
‐ 基于Ansys結構仿真可以可以進行幾何非線性仿真，進行螺栓預緊工具設計，實現多步分析
同時，SOL 700還支持鏈式分析功能，可以進行顯式一顯式、顯式一隱式、隱式一顯式一隱式的鏈式分析，用于多步跌落分析、回彈分析和預應力一回彈分析。
SOL 700模塊支持160多種材料模型，具有50多種接觸類型，接觸類型齊全，并具有極好的并行計算能力，包括分布式并行算法(DMP)和共享內存式并行算法(SMP)。
針對存在多步成型和仿真需求的鉚接以及后續的機械性能評估過程，Simufact.forming通過其自動多步分析功能，可以快速、簡便的實現多工步的分析模型自動創建和不同工序間的結果和模型數據的自動、快速傳遞。
又比如：不清楚靜力和動力問題的根本區別，用瞬態分析求解靜力問題，或用多步靜力分析來求解瞬態過程。
在具體分析選項的設置方面，ANSYS Workbench對分析選項進行了優化，提供了很多程序自動選擇的功能，但是程序選擇未必是最佳選擇或最有效率的方式。熟悉各種選項的作用機理，在分析過程中正確采用，可以起到事半功倍的效果。比如，在非線性分析中，應用收斂增強工具后，可以有效地減少平衡迭代的次數。
對于多步分析，載荷歷程與加載步（求解步）要對應。要根據作用機理正確選用載荷和約束類型，載荷的數值可以是恒值、表格或函數。
3、后處理關鍵點解讀
求解結束后，在后處理階段的任務通常包括：結果正確性的驗證、結果的分析以及報告的撰寫等。
驗證結果的正確與否，可通過整體以及局部的平衡條件、與理論解答比較、與實測數據比較、與其他計算結果比較等方式實現。
3、仿真流程說明
1）模型建立
2）材料參數賦予及鋪層查看，該參數可根據用戶實際情況更改；
3）裝配模型
4）多步分析步
其中第一步為挖開土壤，第2-10步為分九塊將土壤掩埋，分析步數和土塊數均可通過二次開發參數化。
在螺母的預緊工作完成后，加載油壓的工作過程不再施加預緊力，而在第一步中產生的相對位移作為新的初始條件加載在模型中并保持不變，這種加載無法直接設置多步分析得到，因此需要將上步分析中得到的應力、應變及更新的節點坐標寫入新的分析文件中進行下一步的計算。
先進且廣泛的非線性材料模型，包括金屬的工程可塑性和橡膠的超彈性高質量網格劃分，包括基于規則的網格劃分大型裝配體的自動模型創建大型配置模型的FEM表示的多級組裝；在單個模擬中分析順序加載事件（多步分析）。
④ 分析現有工藝方法存在的問題，輔助找出原因和解決方法
Deform價值提升
1、DEFORM的特色功能
友好的圖形界面
DEFORM專為金屬成形而設計，具有windows風格的中英文圖形界面, 可方便快捷地按順序進行前處理及其多步成形分析操作設置，分析過程流程化，簡單易學。
多步分析中，除了第一步之外，分析步開始時由于使用了質量縮放，單元質量變化較大，可能會影響到質量的計算精度。當單元質量變化較大時，建議新分析步開始時，先用定比例縮放的方法把單元質量重新初始化（使之回到原始值），然后再定義必要的質量縮放方法。
刪除質量縮放
在當前分析步中定義變比例縮放方法，將刪除前一步中所有的變比例縮放。
