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非线性分析不收敛检查方法再谈

作者:管理员    发布于:2014-12-30 01:33:53    文字:【】【】【

非线性计算无法收敛是非常头疼的问题,往往不同的分析过程会有不同的提示,总结不收敛的原因,主要可从以下几大类着手:

1 检查模型是否存在不完全约束或刚体位移的情况:这主要是通过施加合理的约束方法来解决。如果刚体位移不可避免,可以人为施加合理的约束使其收敛,workbench就是通过施加弱弹簧来消除刚体位移的。

2 检查网格:尤其是错误信息提示有单元出现严重扭曲的语句时,这种情况发生在原模型计算前存在严重网格畸变的情形,可以通过 check,esle,warn 选择存在警告的单元位于何处,找到位置后再在该处细化。

3 检查载荷子步和时间步设置:一般是增加子步数或者减少时间步长,这点不用多说了,很实用很有效的方法。

4 检查材料参数设置:这一错误通常不容易发现,然而非常重要。材料模型不正确意味着不合理的应力应变关系,在施加载荷后往往出现不合理的结构响应,导致自由度位移过大而不收敛。具体说就是材料的EX,PRXY,金属材料的双线性和多线性参数等是否正确。

5 检查结构是否有不稳定:如果我们分析的结构是一个局部或全局不稳定结果,这一点必须考虑。比如在结构变形过程中出现了屈曲、刚度突变的情况,这个错误是非线性不收敛的一个重要错误。

6 检查接触的设置:接触是一个状态非线性问题,ansys中可选的参数很多,对于不同的接触其中的参数需要个别设置,其中主要的参数有接触行为方式,法向罚刚度因子,pingball域,初始穿透等等。

7 检查积分参数的设置:在瞬态分析采用完全求解方法时,默认的方法是Newmark方法,四个积分参数由γ控制,在一些特殊情况下,考虑数值衰减效果更加理想的HHT方法,或者手动设置四个积分参数(但是这必须在你非常清楚积分参数的影响和保证无条件收敛的情况下才可以)。

8 检查非线性求解器的选择:ansys默认的求解方法是iterative,即迭代法,即Newton-Raphson迭代,很多情况下该方法是可行的,但有时候直接迭代法direct能更好的收敛。

9 检查大变形分析中约束方程的设置,一旦约束方程的节点的位移不满足方程存在的条件的话就会产生变形不合理、不收敛的情况。

总而言之,最好的方法就是从out信息中寻找突破点。

 
 
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