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來源：有限元在線ABAQUS的非線性主要在有三種：幾何非線性，材料非線性以及接觸非線性。接觸非線性在ABAQUS的有限元計算分析中應用非常廣泛，特別是動態顯式的求解，只要模型中包含兩個以上相互接觸的部件，就要用到接觸非線性。ABAQUS接觸非線性的設置主要在Interation模塊中完成，設置接觸的屬性時，可以設置摩擦系數，阻尼系數，損壞，失效準則等非線性參數，如圖1所示。

ABAQUS提供式和隱式兩種求解類型，其中顯式計算方法是“有條件收斂的”，只需滿足增量步小于限值，大多數情況均能順利計算完成；而隱式計算方法，在非線性情況下極易出現不收斂的情況，比如：欠約束、接觸、材料塑性或失效、斷裂、屈曲失穩等，都可能導致多次迭代不收斂，增量步大小一降再降，直到滿足終止條件而退出計算。

3?? 材料非線性 (Material Nonlinearity) 應力與應變不再是簡單的彈性模量 $$$$ 比例關系。涵蓋材料的屈服（塑性）、超彈性（橡膠）、蠕變或粘彈性。一旦進入塑性區，卸載后將存在殘余變形。 4?? 接觸非線性 (Contact Nonlinearity) 最難收斂的一種。系統的邊界條件隨運動狀態改變。

溫馨提示： 對于上述三類非線性問題，在 Abaqus/CAE 中建模時可以分別使用以下處理方法： 1）幾何非線性：在 Step 功能模塊中打開幾何非線性開關（Nlgeom 設為 ON）； 2）邊界條件非線性：對于接觸問題，可以在 Interaction 功能模塊中定義相互作用屬性和接觸關系； 3）材料非線性：在 Property

來源：CAE技術資訊公眾號（ID：hxhycae），作者：樊新剛 趙瑞剛 董龍雷。 橡膠減振器因其阻尼性能好、結構簡單、價格低廉等優點，在航天、船舶、汽車等工程領域得到廣泛應用。但由于橡膠復雜的非線性力學行為，缺乏準確的材料模型來描述其特性，使得橡膠減振器的選型和設計主要依靠工程經驗和試驗方法，耗費大量人力物力。

四、技術鄰平臺的可靠性保障成熟的服務模式：技術鄰課程采用 “完整的 CAE 分析服務 + 手把手培訓 + 售后答疑” 的模式，確保你能真正掌握強非線性問題的解決能力：%2. 完整 CAE 分析服務：若你有實際項目的流體大變形與固體交互問題，可先提交模型和工況給技術鄰，講師會先完成 CAE 分析，并負責與實驗對標（若結果有差距，會修正至對標合格），讓你先看到問題的解決方案；%2.

同時，迭代步不是無限制地增加，當超過16次迭代時，迭代將停止，增量步將不收斂。下載地址：ABAQUS非線性有限元分析與實例

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。

它通常用于處理地震分析、塑性分析、非線性接觸問題等復雜情況。2.3 計算方法非線性分析需要采用更復雜的數值方法，例如增量法、有限元法中的非線性材料模型、非線性接觸模型等。這些方法考慮了結構在加載過程中的非線性響應，可以更準確地描述結構的行為。3.

在棘輪運動中，如案例(c)所示，材料經歷了持續的伸長，直到失效。從疲勞的角度來看，這種情況是最具挑戰性的，因為永遠不會得到一個穩定的負載荷循環。在這種情況下，通常必須模擬從初始狀態到失效的所有周期。 材料對重復載荷循環的響應：(a)立即穩定(b)安定和(c)棘輪。非線性材料的疲勞模型 沒有一個通用的模型可以預測所有非線性材料的疲勞，長久以來，人們提出了許多模型。

這些材料表現出不同的線性和非線性現象，例如 SHG 效應、自聚焦效應以及線性和二次電場效應。 我們還研究了這些材料在激光工程領域、濾波器設計和光開關中的應用。 本文來自 ：COMSOL 博客

靜力學分析 當慣性效應可以忽略時，可以采用靜態應力分析，這可能也是一個實際時間尺度的問題，例如當材料有粘塑性響應時，屈服應力與應變率相關，分析可以是線性的或非線性的。非線性可能是由大位移效應、材料非線性和邊界非線性(如接觸和摩擦)引起的。

例如，在航天器薄壁結構的大變形分析中，需同時考慮幾何非線性與材料非線性，傳統單元難以兼顧精度與效率；在復合材料層合板的優化設計中，層間應力的準確預測是避免分層失效的關鍵，而擬協調固體殼單元的三維應力描述能力恰好滿足這一需求。此外，工程中的復雜結構常涉及不規則網格劃分，擬協調元的網格適應性使其成為理想選擇。

ABAQUS提供式和隱式兩種求解類型，其中顯式計算方法是“有條件收斂的”，只需滿足增量步小于限值，大多數情況均能順利計算完成；而隱式計算方法，在非線性情況下極易出現不收斂的情況，比如：欠約束、接觸、材料塑性或失效、斷裂、屈曲失穩等，都可能導致多次迭代不收斂，增量步大小一降再降，直到滿足終止條件而退出計算。

線性模型為了減少總體分析時間，團隊將混合非線性靜態分析分為兩段處理，團隊首先對起落架進行非線性分析。在這一結論之后，將結果應用于整機，以測試整機的強度和穩定性。有三種非線性條件應用：幾何、材料和接觸非線性，材料非線性是基于材料模型本構。非線性模型結果顯示了CAE模型的變形情況，最大的變形接近300mm，最大的應力為604MPa，這些都滿足了DGCA的限制標準。

本文以結構非線性模塊為例，基于PERA SIM Mechanical對耳片結構算例進行建模并分析，體現了PERA SIM Mechanical在有限元前處理、求解及后處理模塊的強大功能。關鍵詞：PERA SIM Mechanical；結構非線性；結構力學分析；工程應用2.引言在實際工程應用當中，CAE軟件的應用非常廣泛。

以下是一些額外的建議：1）繪制剩余力：牛頓-拉夫森剩余力的高值通常表明導致不收斂的特定接觸對。2）在接觸區域細化網格：這將使接觸壓力分布在更多的單元上，并增加接觸點的數量。相對較少的接觸點可能會導致非常高的接觸應力，從而導致單元過度變形和收斂困難。對于非線性材料，這尤其成問題。

綜上可得，作為國產自主研發的仿真分析工具，PERA SIM Mechanical在計算板料折彎成型的過程中，能完整地對模型的材料定義、網格劃分、接觸設置、分析求解和結果查看進行處理，流程完善，非線性分析能完成收斂，求解器功能也比較強。作者：廣州安世亞太 黃晶