ansys计算接触不收敛.doc
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1、Four short words sum up what has lifted most successful individuals above the crowd: a little bit more.-author-dateansys计算接触不收敛ansys计算接触不收敛ansys计算接触不收敛- ! g. o: E, e) f. |W- x力能很快的收敛,但力矩就是收敛不了,大家可有好办法- p v) V8 l- n以前用abaqus计算超弹接触都能很快的收敛; k- B3 k& Z! B6 6 B7 - Y8 uansys计算也就bonded容易收敛,其他的很难收敛,大家可有技巧收敛
2、准则主要有力的收敛,位移的收敛,弯矩的收敛和转角的收敛。一般用力的控制加载时,可以使用残余力的2-范数控制收敛;而位移控制加载时,最好用位移的范数控制收敛。收敛精度默认为 0.1%,但一般可放宽至 5%,以提高收敛速度。. |% h2 k* n8 F3 s5 C1 Z2 _$ R; N# r$ ?$ v+ 5 ?使用力收敛是绝对的,而位移收敛并不一定代表你的 计算真 的 收敛,但很多情况下使用位移更容易得到想要的 结果- T% E8 T+ f3 f* L8 T0 Nbn1 K% V5 B6 3 SANSYS中的收敛准则默认情况如下:$ C Q7 m; E- t4 kcnvtol,lab,val
3、ue,toler,norm,minref: m( L& z; R& a/ s/ a1)在solcontrol 为打开状态时,对于力和力矩来说是默认值为0.005;对于没有转角自由度的DOF,其默认值为0.05。0 + w4 P* % V u5 K2)在solcontrol 为关闭状态时,对于力和力矩来说,其默认值为0.001。8 K9 r4 l7 o. d5 S$ L 默认情况下solcontrol 为打开状态,因此如果用户完全采用默认的话,对于力和力矩来说是默认值为0.005;对于没有转角自由度的DOF,其默认值为0.05。0 - _3 N# o/ Z) o* e5 S7 C% k8 H3
4、d! z9 N2 O. Y9 X W# c2 R5 s7 ; _% e0 N! L7 z b B0 D* X在分析中追踪到沿荷载挠度曲线反向“漂移回去”,是一个典型的难题,这是由于太大或者太小的弧长半径引起的。研究荷载-挠度曲线可以搞清楚这一点,。然后可应用nsubst和arclen命令调整弧长半径大小和范围。6 | Y$ 2 V$ T: T2 B/ w% q8 F, q$ m加快收敛的方法有一下几种: D; x% z. u% x# G1可以增大荷载子步数 nsubst,nsbstp,nsbmn,carryc2 4 x$ x- y9 h6 E( J2修改收敛准则 cnvtol,lab,valu
5、e,toler,norm,minref$ H( g9 K M* e1 1 3打开优化的非线性默认求解设置和某些强化的内部求解算法, solcontrol,key1,key2,key3,vtol(一般情况下,默认是打开的)! - m( w6 M6 i% Z4重新划分网格 网格的单元不宜太大或太小一般在510厘米左右2 P4 Q8 ! Z9 0 I1 5 检查模型的正确性& f) ?3 A: s8 ) T7 m: u! k5 y% r! b/ d# | P/ T $ Z, J1) 关于位移判据当结构受力后硬化严重时,位移增量的微小变化将引起失衡力的很大偏差.另外,当相邻两次迭代得到的位移增量范数之
6、比跳动较大时,将把一个本来收敛的问题判定为不收敛.所以在这两种情况下不能用位移准则.( f Z9 B * U8 u, e6 g& _. _2) 关于力判据当物体软化严重时,或材料接近理想塑性时,失衡力的微小变化将引起位移增量的很大偏差.所以在这种情况下不能用失衡力判据5 9 L) W: ; X+ I$ c% b$ P6 ?; f1 X. z4 b! 9 _如果单独用位移控制收敛,就可能出现第一次跌代后力和位移是收敛的,但第二次就跌代计算的位移很小,可能认为是收敛的解,实际离真正的解很远.应当使用力收敛检查或以位移为基础检查,不单独使用她们.4 K$ 5 6 f2 z, M. q# |# y*
7、D7 ) Z& m6 G$ d convergence value 是收敛值,convergence norm是收敛准则。ansys可以用cnvtol命令,如:cnvtol,f,10000,0.00001,2,其中f是指采用力结果,10000是收敛绝对值,0.00001是收敛系数,2是收敛2范数。( o; U9 U! o( Co4 f, E1 p- O# Y收敛准则应该是指选取那种结果进行收敛判定,通常有三种选择,分别是力(f),位移(u)、和能量。当然这三种形式可以单独使用也可以联合使用。收敛准则的另一层意思应该是选取什么范数形式(1、2、3范数)。一般结构通常都选取2范数格式。1 g, C
8、* q?; W: H7 E7 c而收敛值只是收敛准则中的一部分,如cnvtol命令中的收敛绝对值与收敛系数的乘积就应该是你所指的收敛值(convergence value)。# a3 R8 w$ jF0 m. V ansys 使用收敛准则有L1,L2,L(无穷大)三个收敛准则。, P; q+ u5 i; T8 a! M在工程中,一般使用收敛容差(0.05)就可以拉。6 J. H6 * I7 X% H建议使用位移收敛准则( cnvtol,u,0.05, )与力收敛准则( cnvtol,f,0.05, )。因为仅仅只使用一个收敛准则,会存在较大的误差。$ u% P% Y, f9 u& W; R/
9、_假如你只能是使用一个收敛准则,建议你提高收敛容差(0.01以下)。7 m1 V1 D/ 8 ) uV ansys计算非线性时会绘出收敛图,其中横坐标是cumulative iteration number 纵坐标是absolute convergence norm。他们分别是累积迭代次数和绝对收敛范数,用来判断非线性分析是否收敛。# 3 J; O3 ?% y& n: w( ansys在每荷载步的迭代中计算非线性的收敛判别准则和计算残差。其中计算残差是所有单元内力的范数,只有当残差小于准则时,非线性叠代才算收敛。ansys的位移收敛是基于力的收敛的,以力为基础的收敛提供了收敛量的绝对值,而以位
10、移为基础的收敛仅提供表现收敛的相对量度。一般不单独使用位移收敛准则,否则会产生一定偏差,有些情况会造成假收敛.(ansys非线性分析指南-基本过程Page.6) 。因此ansys官方建议用户尽量以力为基础(或力矩)的收敛误差,如果需要也可以增加以位移为基础的收敛检查。ANSYS缺省是用L2范数控制收敛。其它还有L1范数和L0范数,可用CNVTOL命令设置。在计算中L2值不断变化,若L2crit的时候判断为收敛了。也即不平衡力的L2范数小于设置的criterion时判断为收敛。- q; F r7 p( c- V4 z S2 f% g 由于ANSYS缺省的criterion计算是你全部变量的平方和
11、开平方(SRSS)*valuse(你设置的值),所以crition也有小小变化。如有需要,也可自己指定crition为某一常数, CNVTOL,F,10000,0.0001,0: _4 u) Q: * T) i3 G, f0 v就指定力的收敛控制值为10000*0.0001=1。4 v: h9 Y8 v- z( 3 ?. 另外,非线性计算中用到的一个开关是SOLCONTROL4 U3 N5 z( N8 Q3 A; L 如关闭SOLCONTROL 选项,那么软件默认收敛准则:力或弯矩的收敛容差是0.001,而不考虑位移的收敛容差;如果打开SOLCONTROL 选项,同样的默认收敛准则:力或弯矩的
12、收敛容差是0.005,而位移收敛容差是0.05。 L/ L0 e- 9 d+ 4 O9 m 非线性收敛非常麻烦,与网格精度、边界条件、荷载步等一系列因素有关,单元的特点对收敛的影响很大,单元的性态不好收敛则困难些;合理的步长可以使求解在真解周围不至于振荡,步长过小,计算量太大,步长过大,会由于过大的荷载步造成不收敛。网格密度适当有助于收敛,网格太密计算量太大,当然太稀计算结果会有较大的误差。究竟多少往往要针对问题进行多次试算。+ Z( z: h( X% n7 G如果不收敛,可以考虑一下方法改进$ 1 Z9 D0 Q2 o, / 1.放松非线性收敛准则。0 H M# X+ Y0 X! X$ o5
13、 L4 R (CNVTOL #Sets convergence values for nonlinear analyses).9 k, a W9 L7 4 p4 g$ 4 v2.增加荷载步数。; Q# n; A& |; n (NSUBST #Specifies the number of substeps to be taken this load step). l+ 0 ! A$ m$ ; o. E9 h3.增加每次计算的迭代次数(默认的25次)K4 C7 y e9 o. ?: S (NEQIT #Maximum number of equilibrium iterations allowe
14、d each substep)4 重新划分单元试试,后续会得到不同的答案。收敛准则主要有力的收敛,位移的收敛,弯矩的收敛和转角的收敛。一般用力的控制加载时,可以使用残余力的2-范数控制收敛;而位移控制加载时,最好用位移的范数控制收敛。收敛精度默认为 0.1%,但一般可放宽至 5%,以提高收敛速度。+ z4 ?2 o+ E% R8 a6 d3 X4 p o+ K$ C4 x3 k: x5 h使用力收敛是绝对的,而位移收敛并不一定代表你的 计算真 的 收敛,但很多情况下使用位移更容易得到想要的 结果/ K4 s1 s9 M* _7 D ?/ $ e6 P% x+ F7 GYANSYS中的收敛准则默
15、认情况如下:& o( K6 % e7 % z$ Bcnvtol,lab,value,toler,norm,minref3 g0 c- a$ n. |: H: / p8 1)在solcontrol 为打开状态时,对于力和力矩来说是默认值为0.005;对于没有转角自由度的DOF,其默认值为0.05。8 j( A. O3 Z1 X6 G2)在solcontrol 为关闭状态时,对于力和力矩来说,其默认值为0.001。: j* p- K6 u: X% D) y, 默认情况下solcontrol 为打开状态,因此如果用户完全采用默认的话,对于力和力矩来说是默认值为0.005;对于没有转角自由度的DOF,
16、其默认值为0.05。7 u. _+ b2 P$ s8 Z1 k+ & & t U+ u1 m/ y6 v; l W) I4 E3 m* m/ H/ 5 P5 D在分析中追踪到沿荷载挠度曲线反向“漂移回去”,是一个典型的难题,这是由于太大或者太小的弧长半径引起的。研究荷载-挠度曲线可以搞清楚这一点,。然后可应用nsubst和arclen命令调整弧长半径大小和范围。4 V6 On) 4 J4 s1 J$ v$ W; ; |i% B. x加快收敛的方法有一下几种:& I! % t; W& 1可以增大荷载子步数 nsubst,nsbstp,nsbmn,carry1 Z! s$ n4 o5 _# I8
17、% 2修改收敛准则 cnvtol,lab,value,toler,norm,minref( J( B2 E. S( M3打开优化的非线性默认求解设置和某些强化的内部求解算法, solcontrol,key1,key2,key3,vtol(一般情况下,默认是打开的). A5 K7 g7 F# C) Z# $ p- N2 j4重新划分网格 网格的单元不宜太大或太小一般在510厘米左右: G0 q2 F0 U9 C: p5 检查模型的正确性* ?; 7 ; SI, O7 V% K- J5 e4 0 J, 3 G8 S9 T7 V: v9 a% 1) 关于位移判据当结构受力后硬化严重时,位移增量的微小
18、变化将引起失衡力的很大偏差.另外,当相邻两次迭代得到的位移增量范数之比跳动较大时,将把一个本来收敛的问题判定为不收敛.所以在这两种情况下不能用位移准则.4 7 N) K1 I4 C) d O2) 关于力判据当物体软化严重时,或材料接近理想塑性时,失衡力的微小变化将引起位移增量的很大偏差.所以在这种情况下不能用失衡力判据$ jZ- . T0 X( - M e/ 6 ) v( M4 S如果单独用位移控制收敛,就可能出现第一次跌代后力和位移是收敛的,但第二次就跌代计算的位移很小,可能认为是收敛的解,实际离真正的解很远.应当使用力收敛检查或以位移为基础检查,不单独使用她们.convergence va
19、lue 是收敛值,convergence norm是收敛准则。ansys可以用cnvtol命令,如:cnvtol,f,10000,0.00001,2,其中f是指采用力结果,10000是收敛绝对值,0.00001是收敛系数,2是收敛2范数。# V$ % G5 m( J. e1 t! w收敛准则应该是指选取那种结果进行收敛判定,通常有三种选择,分别是力(f),位移(u)、和能量。当然这三种形式可以单独使用也可以联合使用。收敛准则的另一层意思应该是选取什么范数形式(1、2、3范数)。一般结构通常都选取2范数格式。3 . s0 H- m( g; u而收敛值只是收敛准则中的一部分,如cnvtol命令中的
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- ansys 计算 接触 收敛
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