ANSYS计算之后结果不收敛如何分析

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怎么知道ANSYS的结果是收敛的?
最近做了一些非线性方面的计算,也遇到了非线性计算中难以收敛的问题,现在把分析时的一些感受写出来,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。

左上角写着呢,青色的是收敛判据,紫色的是每次迭代总合力值,要紫色的值小于等于青色的值才能收敛。

从第一张图可知。

计算结果没有收敛。

如我贴图所示,青、红为收敛判据,紫、蓝为迭代总合力、力矩的计算值,紫、蓝小于青、红为收敛,该图显示计算收敛。

F代表力,M代表弯矩;
L2代表2范数,crit代表收敛准则。

当L2小于crit时,就代表收敛了。

图的右上角有图例:
一般蓝色的表示根据收敛准则的收敛容限计算得到值而紫色的表示实际结构计算得到的误差当紫色线低于蓝色线时,表示此子步收敛,一般的情况是,一旦紫色线低于蓝色线,此子步收敛后,在此基础上在增加一个子步的荷载增量,所以,此时,一般,紫色线会突然升高很多,跃过蓝色线,收敛准则有很多,常用的有1范数、2范数、无穷范数,这在数值分析的书上有说明,两条曲线是收敛线,两条曲线是方程分析中的收敛值,当方程中的收敛值小于收敛线时,收敛才能保证!!
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。

曲线有兰线和紫线之分,兰线表示crit值(准则值),而紫线表示二范数的计算值
(L2),L2<crit,也即表示紫线和兰线相交或紫线在兰线下方,就表示这一子步已经收敛!
紫色线代表残差,蓝色线代表收敛准则,当残差浸入到收敛准则以下时,表示收敛。

其中计算残差是所有单元内力的范数(一般是2范数),只有当残差小于准则时,非线性迭代才算收敛。

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<crit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。

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 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,可以考虑以下方法改进
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。

请问:ANSYS非线性分析的收敛图,除了计算完成时显示,在后处理时,怎么再次调用查看呢?
如果你是ansys的专业选手,就应该看output windows ,时时关注计算的进度、错误等等关键信息。

而不是看那个花哨的收敛曲线。

可以在Main menu>general Postproc>Plot results.Nodal solution中查看应力,应变等的收敛图。

ansys计算接触不收敛
力能很快的收敛,但力矩就是收敛不了,大家可有好办法
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 u ansys计算也就bonded容易收敛,其他的很难收敛,大家可有技巧
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。

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
ANSYS中的收敛准则默认情况如下:
cnvtol,lab,value,toler,norm,minref: m( L& z; R& a/ s/ a
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。

0 @+ w4 P* `% V" u5 K
2)在solcontrol 为关闭状态时,对于力和力矩来说,其默认值为0.001。

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。

5 S7 C% k8 H3 d! z9 N2 O. Y9 X" W# c
2 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。

加快收敛的方法有一下几种:
1可以增大荷载子步数nsubst,nsbstp,nsbmn,carry c2 ~4 x$ x- y9 h6 E( J
2修改收敛准则cnvtol,lab,value,toler,norm,minref
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)
4重新划分网格网格的单元不宜太大或太小一般在5~10厘米左右
5 检查模型的正确性
/ d# |' P/ T' @$ Z, J
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.
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
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。

( o; U9 U! o( C o4 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)。

ansys 使用收敛准则有L1,L2,L~~(无穷大)三个收敛准则。

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 ]) u V
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<crit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
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。

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.放松非线性收敛准则。

(CNVTOL #Sets convergence values for nonlinear analyses).
2.增加荷载步数。

; Q# n; A& |; n
(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。

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 d
3 X
4 p" o+ K$ C4 x3 k: x
5 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
7 D' ?/ ]$ e6 P% x+ F7 G Y
ANSYS中的收敛准则默认情况如下:& o( K6 ]% e7 }% z$ B
cnvtol,lab,value,toler,norm,minref
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 G
2)在solcontrol 为关闭状态时,对于力和力矩来说,其默认值为0.001。

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。

) 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。

; }; | 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
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)
4重新划分网格网格的单元不宜太大或太小一般在5~10厘米左右: G0 q2 F0 U9 C: p
5 检查模型的正确性* ?; ]7 @; S I, O7 V% K- J5 e
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.
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
- 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。

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)。

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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。

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- {: W G# 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。

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<crit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
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( 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。

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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)5 K6 T. i/ I3 B. f$ F- u' T
3.增加每次计算的迭代次数(默认的25次); Y8 Z1 W, Z: n6 r K
(NEQIT #Maximum number of equilibrium iterations allowed each substep) A p$ 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% _% ]/ n
CNVTOL, Lab, VALUE, TOLER, NORM, MINREF- w# [ ^4 J. ^# N
5 Q- |! m" E) c
ANSYS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。

. U6 p& |& j J# T2 S9 Y
When 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+ R
When SOLCONTROL,OFF, defaults to 0.001 (0.1%) for force and moment.$ M8 |6 g! |5 r1 V$ v
0 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
加快收敛的方法有一下几种:
1可以增大荷载子步数,nsubst,nsbstp,nsbmn,carry
2修改收敛准则,cnvtol,lab,value,toler,norm,minref `# ^% S6 Y/ T+ i
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)
4重新划分网格,网格的单元不宜太大或太小, 一般在5~10厘米左右
5 检查模型的正确性- b9 R% \. x5 _! k
+ 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) I
; H) C" b% G3 o6 b+ M) t& c5 z d
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
8 Q9 L) D, d$ ?% q. T
关于ansys中收敛准则(cnvtol)理解
6 j3 d) l1 p0 E2 g6 {' k) U, N
ansys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?
请指点
我是这样理解的例如下面的命令流:
cnvtol,f,5000,0.0005,0 3 ]8 \# ]" N2 h! B
cnvtol,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 v T$ x3 |& t
ANSYS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,
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( 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。

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)。

ansys 使用收敛准则有L1,L2,L~~(无穷大)三个收敛准则。

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。

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。

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<crit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。

+ X z' D6 W) E, R+ `# `, r
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
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 3 w4 Y6 s5 I, i) k5 m' Z8 ^9 p
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。

% i. Q& G, b4 D* ]$ o" V' j
(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) * `$ ~* p& L9 W
(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。

Q:我在计算一个大型结构,地震荷载,BEAM188计算时间太长一个小时可能计算了1秒总共40秒,而且越来越慢,不小心早上还停了电如何能使计算加快?或者怎么才能即使突然结束以后还能继续算?9 ]- j; \" I9 ~2 \
谢谢!
A:调整优化非线性计算的收敛和速度可以说几乎是一种艺术,即没有固定的可循规则,呵呵。

我的经验是,你的结构的"非线性"越小,非线性的变化越规则,就越容易收敛。

想象一下如果你是手算这个非线性问题,对你来讲较容易的,对ANSYS的相应算法也会容易些。

可以把你的地震时程分析拿出几点,做一下静态的非线性分析,同时调整模型看看分析出来的结果是否合理。

如果这一步还没有做,那花大量时间做出的时程分析是废品的可能性十分之大。

一定要记住有限元分析是一个"简化"问题的过程。

建立一个模型一定要由浅到深,线性的模型没有搞透不要贸然进攻非线性,静态没有搞透不要碰时程分析。

A:影响非线性收敛稳定性及其速度的因素很多,我们可以看看这几点:
1、模型——主要是结构刚度的大小。

对于某些结构,从概念的角度看,我们可以认为它是几何不变的稳定体系。

但如果结构相近的几个主要构件刚度相差悬殊,或者悬索结构的索预应力过小(即它的刚度不够大),在数值计算中就可能导致数值计算的较大误差,严重的可能会导致结构的几何可变性——忽略小刚度构件的刚度贡献。

如果还不能理解,我们可以进一步说:我们有一种通用的方法判断结构的几何可变性,即det(K)=0。

8 M3 e& p" |9 ^) f* N; }
在数值计算中,要得到det(K)恒等于零是不可能的,我们也就只能让它较小时即认为结构是几何可变的。

对于上述的结构,他们的K值是很小的,故而也可判断为几何可变体系。

事实上这类结构在实际工程中也的确是非常危险的。

为此,我们要看看模型有没有问题。

如出现上述的结构,要分析它,就得降低刚。

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