非线性静力学分析

设置求解控制选项

Sol’n Options选项卡

1.程序选择求解器（Program Chosen Solver）：ANSYS将根据求解问题的领域自动选择一个求解器。

2.稀疏矩阵直接求解器（Sparse Direct）：对线性分析、非线性分析、静力分析，以及完全瞬态分析均可。

3.预条件共轭梯度求解器（Pre-Condition CG或PCG）：对于大模型和巨型结构推荐使用。

4.自动迭代求解器（Iterative）：只适用于线性静态/完全瞬态结构分析，或稳态温度分析。

5.波前直接求解器（Frontal Direct）。

根据以下几条准则选择稀疏矩阵求解器和PCG求解器来进行非线性机构分析

（1）对于包含梁或者壳的模型（有无实体单元均可），选择PCG 求解器。

（2）对于三维实体模型并且自由度数偏多（如200000或者更多），选择PCG求解器。

（3）如果矩阵方程的条件数很差，或者是模型不同区域的材料性质差别很大，或者是没有足够的约束条件，选择稀疏矩阵求解器。Nonlinear选项卡

1.线性搜索：Line Search。默认时，ANSYS程序会自动打开或者关闭线性搜索。对于多数接触问题，线性搜索自动打开“LNSRCH，

ON”；对于多数非接触问题，线性搜索自动关上“LNSRCH，OFF”。

2.DOF求解预测器：DOF solution predict。如果没有梁或壳单元，默认情况下，预测校正选项是打开的“PRED，ON”。如果当前子步的时间步长缩短很多，预测校正会自动关上。对于瞬态分析，预测校正也自动关上。

3.每个子步的最大迭代次数。选择菜单Maximum number of iterations，ANSYS程序默认设置方程最大迭代步数“NEQIT”为15~26,其准则是缩短时间步长以减少迭代步数。

4.选中“Creep Option”下的复选框用来包括蠕变计算。Advanced NL 选项卡

Advanced NL选项卡的选项一般不需要对此进行设置。

设置其他求解控制选项

1.应力刚化效应

如果确信忽略应力刚化对结果影响不大，可以设置关掉应力刚化（SSTIF,OFF），否则应该打开。

命令方式：SSTIF

GUI方式：Main Menu-Solution-Unabridged Menu-Analysis Type-Analysis Options

2.Newton-Raphson选项

ANSYS通常选择全牛顿-拉普森方法，关掉自适应下降选项。但是，对于考虑摩擦的点-点接触、点-面接触单元，通常需要打开自适

应下降选项，例如，单元PIPE20、BEAM23、BEAM24和PIPE60。

命令方式：NROPT

GUI：Main Menu-Solution-Unabridged Menu-Analysis Type-Analysis Option。

3.蠕变准则

如果机构有蠕变效应，可以对自动时间步长调整（如果自动时间步长调整“AUTOTS”是关掉的，该蠕变准则无效）指定蠕变准则“CRPLIM，CRCR，Option”。程序会计算蠕变应变增量跟弹性应变增量的比值。如果上一步的比值大于指定的蠕变准则CRCR，程序会减小下一步的时间步长；如果小于蠕变准则，就加大时间步长。时间步长的调整还与方程迭代数、是否接近状态变化点和塑性应变增量有关。对于显示蠕变（Option=0），如果上述比值大于稳定界限0.25并且时间步长已经调整到最小，程序会终止求解并报错。这个问题可以通过设置足够小的最小时间步长DELTIM和NSUBST来解决。对于隐式蠕变（Option=1），默认时没有最大蠕变界限，当然，可以人为指定。

命令方式：CRPLIM

GUI：Main Menu-Solution-Unabridged Menu-Load Step Opts-Nonlinear-Creep Criterrion