ANSYS非线性分析收敛图.doc

一课资料网/ansys非线性分析收敛讨论（转）我最近做了一些非线性方面的计算，7也遇到了非线性计算中难以收敛的问题，现在就我分析使得一些感受写出来，希望对大家有用，如果有误，还望大家不吝指正。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。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L2 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”浠缬行枰部勺约褐付rition为某一常数， CNVTOL,F,10000,0.0001,0就指定力的收敛控制值为10000*0.0001=1。另外，非线性计算中用到的一个开关是SOLCONTROL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。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。如果不收敛，可以考虑一下方法改进1.放松非线性收敛准则。(CNVTOL #Sets convergence values for nonlinear analyses).2.增加荷载步数。(NSUBST #Specifies the number of substeps to be taken this load step)3.增加每次计算的迭代次数(默认的25次)(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。就我的经验,前两种方法效果好一些,后一种方法不一定奏效。但应注意到，放大收敛准则其实是在降低计算精度的条件下得到近似解，并且放大的收敛准则是否与实际相符或有实际意义应仔细考虑。我帮楼主再完善一些东西：）希望大家觉得有用。1。楼主最后说的，重新划分单元，这个我有同感。去年年底做的一个题目就是在对局部网格细化后算出来的。当初没有算出来，不收敛的原因我估计是因为初始穿透设置的关系。一个物体平放，另一物体倾斜防止，做面面接触。对于倾斜放置的物体中，同一个单元，有一些达到了穿透设置的最大量，而有一些确还没有发生接触！解决这个问题使用局部网格细化就可以。2。楼主说的一旦求解不收敛，我们能够做些什么？非线性问题耗时，求解起来比较麻烦，一旦发生不收敛，需要重新设置边界条件，重新求解，非常耽误时间。使用分析重启动的方法能解决这个问题。就好像flashget一样，断点续传。不至于重从再来。有关分析重启动的设置：solution control里面有一项是设置分析重启动的。可以选择写多少个重启动文件，每隔多少子步写一个重启动文件。（系统默认是在最后一步写重启动文件。）一旦发生求解不收敛，系统会保留到前一个收敛的子步的信息，下次再分析时，将从那里开始。当进行重启动分析时，系统会弹出来一个文件框，里面纪录了你的求解信息，按照提示，就可以进行重启动分析。大量节省时间！ANSYS非线性计算时绘出的收敛图ansys计算非线性时会绘出收敛图，该图是对你计算过程的一个记录。其中横坐标是cumulative iteration number ，是累积迭代次数；纵坐标是absolute convergence norm，绝对收敛范数，由他们来判断非线性分析是否收敛。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默认的收敛准则是将不平衡力的SRSS与VALUEYOLER的值进行比较，对力或力矩进行收敛检查。也可以添加位移收敛准则。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。因此ansys官方建议用户尽量以力（或力矩）为基础的收敛准则，如果需要也可以增加以位移为基础的收敛检查。对于多自由度体系的收敛检查，ANSYS提供了三种不同的矢量范数用于收敛检查：无限范数；L1范数；L2范数。ANSYS缺省是用L2范数控制收敛。在图形右边表示的就是你这次计算使用的收敛准则，F CRIT收敛标准；F L2误差范数。TIME是与定义的子步与子步数的过程反映。由TIME 和NSUBST命令控制。总之，这个图是你对计算过程的直观认识。表上的时间是计算结束的时间，也就是由于计算不收敛程序所退出的时间迭代历史图中最重要的两条线：1、紫色线为残差（失衡力）2、蓝色线为收敛准则。当残差浸入到收敛准则以下时，表示一个子步已经收敛了，并实施下一个荷载增量。其中残差包括L1残差范数、L2（SRSS）残差范数和残差范数极限三种。一课资料网