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Ansys收敛准则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。. |% 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,value,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 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,value,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* 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* 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/ _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 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 allowed 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，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 % 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 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。# 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）。! x8 & _/ y) m- m! K5 q9 ?2 $ Q ansys 使用收敛准则有L1，L2，L（无穷大）三个收敛准则。/ n* C, P& X& x/ k. |在工程中，一般使用收敛容差（0.05）就可以拉。$ H0 w9 N2 |* N4 h( U) b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。& |4 k, M. D4 b5 E0 , U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）。! R& v% V- : WG# j 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。; w4 r k. G9 e7 f% g% Q, |/ 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。& L( p2 / l J 由于ANSYS缺省的criterion计算是你全部变量的平方和开平方（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% X2 O- n u w) L3 2 z8 g就指定力的收敛控制值为10000*0.0001=1。% a n2 G$ Z- i% p! U% d5 F. g% 另外，非线性计算中用到的一个开关是SOLCONTROL( V# P9 i+ b& U 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：力或弯矩的收敛容差是0.005，而位移收敛容差是0.05。6 Dw& n* A/ B; x2 K( z0 | 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。* d+ r) z8 r. |) ?如果不收敛，可以考虑一下方法改进8 ( S5 L% M6 J1.放松非线性收敛准则。* $ x* d( ?* L( (CNVTOL #Sets convergence values for nonlinear analyses).4 q5 GK& i* z2.增加荷载步数。/ N: * 6 v8 f0 l# U (NSUBST #Specifies the number of substeps to be taken this load step)5 K6 T. i/ I3 B. f$ F- u T3.增加每次计算的迭代次数(默认的25次); Y8 Z1 W, Z: n6 rK (NEQIT #Maximum number of equilibrium iterations allowed each substep)Ap$ e% L$ a$ o6 4 重新划分单元试试，后续会得到不同的答案。ANSYS的非线性收敛准则-转自中华钢结构论坛2007年04月09日 星期一 07:32 P.M.2 m- I8 i% _% / nCNVTOL, Lab, VALUE, TOLER, NORM, MINREF- w# 4 J. # N5 Q- |! m E) cANSYS中,非线性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。0 Et$ R8 c; t/ b+ g3 Q. U6 p& |& jJ# T2 S9 YWhen SOLCONTROL,ON, TOLER Defaults to 0.005 (0.5%) for force and moment, and 0.05 (5%) for displacement when rotational DOFs are not present. g1 3 M& v6 p+ j+ R6 a( w6 s |4 cWhen SOLCONTROL,OFF, defaults to 0.001 (0.1%) for force and moment.$ M8 |6 g! |5 r1 V$ v0 C2 r- T q5 I9 s收敛精度一般可放宽至 5%，以提高收敛速度。! f5 v% O8 M( M+ _: |* E+ x+ K h% t4 v0 r) 6 A6 w加快收敛的方法有一下几种： 3 Z+ P$ a! Rh/ Q8 N. j6 j1可以增大荷载子步数,nsubst,nsbstp,nsbmn,carry , Y& d: N% N: O* B9 v/ F & T7 L5 k2修改收敛准则,cnvtol,lab,value,toler,norm,minref # % S6 Y/ T+ i3 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% m& a3 Q5 f: C4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 * o# z( M. e+ e# U t; M8 2 d5 检查模型的正确性- b9 R% . x5 _! k* ( : K; a& V j2 q+ e5 F1 S3 1 M7 T下面计算收敛过程图中的各个曲线的具体含义是什么？1 p; z: z9 C& t c& C) I1 L, D8 x) V. U! M5 r& F; H) C b% G3 o6 b+ M) t& c5 zd非线性计算是一个迭代计算的过程，曲线表示两次迭代之间的误差，图中分别表示力和位移在迭代过程中的每次迭代之间的误差2 0 C4 O3 c6 l7 r) o# l8 Q9 L) D, d$ ?% q. T关于ansys中收敛准则(cnvtol)理解4 m+ rZ8 6 h n9 - P H J6 j3 d) l1 p0 E2 g6 k) U, Nansys中依据缺省的收敛准则，程序将对不平衡力SRSS与VALUE*TOLER的值进行比较；而VALUE的缺省值是在SRSS和MINREF中取较大值。现假如TOLER的缺省值是0.1的话，这个准则是不是可以理解成后一次的SRSS是前一次的SRSS的01倍就收敛啦？ / L) V+ k5 + K; n# K! m请指点 g* f% v( X* & A+ sO% _5 u; 7 + . LB: K我是这样理解的例如下面的命令流: ; M F* _, ZG$ ?cnvtol,f,5000,0.0005,0 3 8 # N2 h! Bcnvtol,u,10,0.001,2 1 z: w5 B9 l0 Z& K: _6 i C如果不平衡力（独立的检查每一个自由度）小于等于5000*0.0005（也就是2.5），并且如果位移的变化小于等于10*0.001时，认为子步是收敛的。$ M& % ?# ?9 Z3 C) ?# q+ - g3 M8 vT$ x3 |& tANSYS中收敛准则，程序默认力与位移共同控制，并且收敛的控制系数好像是0.001。这样的收敛精度一般很难使塑性分析收敛，对于一般的塑性分析收敛问题，前几个荷载步（弹性阶段）用力与位移共同控制，进入塑性后用力控制或位移控制，也可以先用力后用位移控制（位移控制比较容易收敛），至于控制系数取多少，自己根据需要逐步放大直至收敛！也有人建议最后用能量来控制收敛， I; K, . K% 6 P( l( z, q7 u9 d$ - N/ R7 O# p% O; i O4 |$ Zconvergence 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( G5 y. U# 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。 W j$ z+ M: z f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）。 ( z% V9 z |+ s8 g- G4 - h b9 R8 A ansys 使用收敛准则有L1，L2，L（无穷大）三个收敛准则。 & W9 q$ / D1 W/ a1 a, G, o* 在工程中，一般使用收敛容差（0.05）就可以拉。 ! * X( ? K& + b$ V4 ; l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。 7 ss- T: B: T0 Y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）。 $ y( K/ * v( I3 h( X 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。 ( y. M8 |7 z4 / L8 | 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L2SHELL,SHELL-SOLID)。构件的连接形式（2刚接或铰接）等也可能影响到结构的刚度。9 n6 c6 T Y8 W- o% y2、线性算法（求解器）。ANSYS中的非线性算法主要有：稀疏矩阵法(SPARSE DIRECT SOLVER)、预共轭梯度法(PCG SOLVER)和波前法(FRONT DIRECT SLOVER)。稀疏矩阵法是性能很强大的算法，一般默认即为稀疏矩阵法（除了子结构计算默认波前法外）。预共轭梯度法对于3-D实体结构而言是最优的算法，但当结构刚度呈现病态时，迭代不易收敛。为此推荐以下算法：8 Y- : B! s0 x2 L* G1）、BEAM单元结构，SHELL单元结构，或以此为主的含3-D SOLID的结构，用稀疏矩阵法；% 4 Q0 c/ A9 z% X2 - P5 k) b( z3 r2）、3-D SOLID的结构，用预共轭梯度法；6 E% p9 H h$ K ( Z3）、当你的结构可能出现病态时，用稀疏矩阵法；3 R% V, R- S3 K, T9 ! e# J4）、当你不知道用什么时，可用稀疏矩阵法。1 e; G- t6 T0 p- P, Q3、非线性逼近技术。在ANSYS里还是牛顿拉普森法和弧长法。牛顿拉普森法是我们常用的方法，收敛速度较快，但也和结构特点和步长有关。弧长法常被某些人推崇备至，它能算出力加载和位移加载下的响应峰值和下降响应曲线。但也发现：在峰值点，弧长法仍可能失效，甚至在非线性计算的线性阶段，它也可能会无法收敛。/ q! x/ a, T. w8 D+ p为此，我们尽量不要从开始即激活弧长法，还是让程序自己激活为好（否则出现莫