Abaqus接觸分析的收斂問題

2016-12-21 by:CAE仿真在線來源:互聯(lián)網(wǎng)

接觸分析收斂不管怎么總還是一個(gè)很大的問題,而我們經(jīng)常在一個(gè)地方卡了很長的時(shí)間,怎么也找不到解決和提高的辦法。而aba_aba在abaqus常見問題匯總中給了我們模型改進(jìn)的方向和一些方法。在我分析的過程當(dāng)中,怎么找到模型中的影響收斂的關(guān)鍵問題所在也是一個(gè)很讓我迷茫了很長時(shí)間。下面談一下我個(gè)人的一些經(jīng)驗(yàn)和看法。如有錯(cuò)誤還望大家指出,也希望大家給出自己更多的經(jīng)驗(yàn)分享。

abaqus的隱式求解的就是求算出一個(gè)很大的剛度矩陣的解,這個(gè)方程能否通過一次一次的迭代到最后達(dá)到一個(gè)系統(tǒng)默認(rèn)的收斂準(zhǔn)則標(biāo)準(zhǔn)的范圍之內(nèi),就決定了這一次計(jì)算能否收斂。因此要收斂的話,系統(tǒng)與上一個(gè)分析步的邊界條件區(qū)別越小的話,系統(tǒng)就越容易找到收斂解。針對這一點(diǎn),我們可以得到下面的幾種方法來盡可能的使系統(tǒng)的方程的解盡可能的接近上一步,以達(dá)到收斂。下面的方法的指導(dǎo)思想是:盡可能小的模型,前后兩個(gè)分析步的改變盡可能的少。

1. 接觸分析真正加載之前,設(shè)置一個(gè)接觸步讓兩個(gè)面接觸上來,在這個(gè)步驟里面,接觸面的過盈小一點(diǎn)好,比如0.001.接下去再把作用與兩個(gè)接觸體的力及接觸方向的自由度放開。
2. 如果系統(tǒng)的載荷很多的話,將系統(tǒng)的載荷分做多步進(jìn)行加載,一次性全上可能使系統(tǒng)無法在規(guī)定的迭代次數(shù)內(nèi)收斂。所以根據(jù)需要分開,讓abaqus的內(nèi)核慢慢消化去。少吃多餐在這邊好像也是成立的。
3. 系統(tǒng)有多個(gè)接觸的話,也最好如載荷一樣,分成幾個(gè)step讓他們接觸上。這樣的做法會(huì)讓你以后在模型的修改中更有方向性。
4. 模型還是不收斂的話,你可以看一下是在哪一步或者那個(gè)inc不收斂。對于第一步直接不收斂的話,如果模型是像我上面把載荷和接觸分成很多步建立的話,可以把載荷加載的順序換一下。如果你把第二個(gè)加載的載荷換到第一步以后,計(jì)算收斂了,那影響收斂的主要問題應(yīng)該就是原來第一個(gè)加載或著接觸影響的。這種情況下面一般算到這個(gè)加載的時(shí)候還是不會(huì)收斂。這個(gè)時(shí)候可以考慮是否有什么其他辦法能夠使步驟的變化與上一步變動(dòng)小一點(diǎn),比如第一點(diǎn)里面提到,或者繼續(xù)把這個(gè)載荷細(xì)分呢?
5. 對于接觸分析不收斂的情況,可以自己看一下模型的接觸面。有時(shí)候是overclosure,這個(gè)時(shí)候在assemble里面將模型相對位置稍微移動(dòng)下或者用接觸里面的那個(gè)adjust only to remove overclose,不過或一種方法會(huì)使你的網(wǎng)格扭曲變形。問題不大也是可以用的。有的時(shí)候是因?yàn)?模型中的兩個(gè)接觸面變成了一個(gè)點(diǎn)和一個(gè)面接觸,而點(diǎn)或者面中有一個(gè)位置并不是很穩(wěn)定。這個(gè)時(shí)候就會(huì)出現(xiàn)了dividing,有時(shí)候求解無法成功。這時(shí)候可以看一下是不是能夠?qū)⒛Ｐ驮撎幧晕⒏囊幌履?或者將該處的網(wǎng)格細(xì)化一下。
6. 模型實(shí)在是比較大的話,可以修改solver的設(shè)定,將迭代次數(shù)改大一點(diǎn)。對于開始計(jì)算就不收斂的,而在迭代次數(shù)到了以后時(shí)間增量還不是很小的話,可以將initial和minimum改小一點(diǎn)。模型越大的話這邊可以改的越小,特別是前后兩個(gè)step變化比較大的情況下。但對于模型不是很大的情況下,太小的時(shí)間增量是意義不大的,問題應(yīng)該從模型當(dāng)中是否有錯(cuò)誤去考慮。
7. 模型太大的話會(huì)導(dǎo)致求解的方程太大,不需要的不重要的接觸最好從模型當(dāng)中去除。這樣的話對結(jié)果影響也不會(huì)很大,而且可以是計(jì)算時(shí)間大大的減少。
8. 對于收斂準(zhǔn)則的修改還是很不推薦的,應(yīng)作為下下策使用。

不上一些這里面關(guān)系到的一些abaqus出錯(cuò)信息,方便那些正在如自己當(dāng)初郁悶中的人更好的找到這篇文章。大家如果有什么不太清楚的也可以留言,有時(shí)間探討一下。

***NOTE: THE SOLUTION APPEARS TO BE DIVERGING. CONVERGENCE IS JUDGED UNLIKELY.
求解出現(xiàn)分歧,一般是狀態(tài)不穩(wěn)定,如你的某一個(gè)物體的自由度忘了約束或著分析到了一種極限狀態(tài)之類的,解決方案見上。

***ERROR: TIME INCREMENT REQUIRED IS LESS THAN THE MINIMUM SPECIFIED
步長比最小步長小,方案見上。

***NOTE: SEVERE CONTACT OVERCLOSURES EXIST. CONVERGENCE IS JUDGED UNLIKELY.
接觸出現(xiàn)問題,用visulazation的tool的job diagnostics查看,針對那個(gè)接觸進(jìn)行修改。把距離稍微改大一點(diǎn)點(diǎn),應(yīng)該是很有幫助的。如果是計(jì)算中出現(xiàn)問題的話,應(yīng)該是你前后兩個(gè)step設(shè)置的有問題。

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