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abaqus分析指南25:材料性质和非线性分析-凯发网站

来源: | 作者:thinks | 发布时间: 2023-11-03 | 725 次浏览 | 分享到:

元素类型和模型几何

最基本的建模问题,这将影响迭代求解器的性能是模型的几何形状,必须仔细考虑时,决定是否迭代求解器是适合于一个特定的模型。一般来说,块状的模型(也就是说,看起来更像一个立方体而不是一个盘子)和主要由实体元素组成的模型在选代求解器中表现得很好。虽然支持梁和壳等结构元素,但具有结构元素的模型将无法实现最佳性能;应将直接稀疏解算器用于此类模型。常用的建模技术,如用薄膜单元覆盖实体单元,以恢复边界上的精确应力,或用弱弹簧固定刚体运动,可能与选代求解器不起作用。利用局部变换坐标系对大型节点集施加载荷或边界条件也会造成收敛困难。所有这些技术都可能导致极其缓慢的收敛或停滞。

 

仿真软件 

 

影响迭代求解器收敛性的另一个因素是元素的质量。块状模型,如引擎块,包含许多形状不好的元素与高宽比也会导致较差的迭代求解器收敛。在评估选代求解器的性能时,寻找关于形状不好的元素的警告消息是一个好主意。

 

使用内聚元素与迭代求解器可能会导致不收敛

 

接触

由于接触是非线性分析的一种形式,在选择迭代求解器的收敛公差时必须特别小心(参见下面的非线性分析)。因此,建议在进行非线性问题之前,先对模型进行静态摄动分析。这将演示如何选代求解器将执行特定的模型几何形状,而不增加非线性收敛的困难。

 

拉格朗日乘子(即直接执行)或非常高的惩罚刚度所施加的接触约束可能导致迭代求解器无法收敛选代求解器不支持孔流体接触,无论使用的接触配方。

 

材料性质

当决定使用迭代求解器时,应考虑模型中材料属性的变化。在材料行为中有非常大的不连续性(许多数量级)的模型将最有可能收敛缓慢,并可能停滞。模型与几乎完全不可压缩的材料(即,泊松比接近0.5)将收非常缓慢。

 

仿真软件 

 

非线性分析

迭代求解器可用于求解在牛顿过程的每次迭代中出现的代数方程组的线性系统。但是,非线性问题的收敛性会受到迭代线性求解器收敛性的影响。实际影响取决于特定的模型和目前的非线性类型。在大多数情况下,默认的迭代求解器容差为10°足以维持牛顿法的收敛性,然而,在某些情况下,可以使用较小的线性求解器容差 (例如,10来改善非线性收敛性。

 

如果使用迭代求解器的非线性分析无法收敛,通常很难确定这是由于迭代求解器的近似线性方程解还是牛顿过程本身无法收敛。如果出现非线性收敛问题,则可以使用直接求解器--给定的问题是可解的直接求解者由于求解成本-消除近似线性解作为问题的一个可能的来源。


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