搜索【技術篇】接觸非線性設置問題小結
2017-04-27 by:CAE仿真在線 來源:互聯網
1.Penalty Method(永遠都會有滲透):
接觸分析中的默認方法。
適用于大型3D模型,主導非線性材料行為。
FKN:factor contact stiffness
小的contact stiffness→大的滲透(刺穿)→好的收斂
大的contact stiffness→小的滲透(刺穿) →壞的收斂
100倍不同的FKN導致100倍的接觸滲透,但只有1%的不同在接觸力和接觸壓力方面。
降低FKN可以幫助收斂,尤其是以位移驅動的問題中。
起始FKN估計:FKN=0.1對于柔性較大(彎曲為主)的部件,如柔柔接觸FKN=1對于接觸中的大塊實體,一般剛性接觸可Keyopt(10)=2,會導致較少的迭代次數(each iteration)如有磨擦,則不能選擇PCG求解器,需SPARSE
2.Lagrange & Penalty Method:
適用于2D模型,有大型滑動的問題,主導非線性材料行為。
將penalty與 lagrange 結合起來,先基于penalty,一旦達到 平衡,檢查穿透容差。
如有必要,則接觸壓力增加,迭代繼續。
面面接觸單元采用此法可強制接觸協調。
穿透容差FTOLN (penetration tolerance)
容差=FTOLN X h(下層單元的深度)
太小的FTOLN會導致收斂困難。
Lagrange零件在法向方向運動
Penalty零件在切向方向運動(可能產生滑動即使是互相粘接的部份)
3.MPC Method
一般用于MPC connection solid-beam and shell-beam
表面效應單元的特點
1.對于非線性分析:
Penalty零件在切向方向運動(可能產生滑動即使是互相粘接的部份)
Sparse direct:直接求解器(稀疏)—相對穩定和有效
Pre-Condition CG(PCG):迭代求解器—更有效,但不穩定
Frontal direct:波前求解器—更穩定,但效率低
2.直接求解器:
對于大多數問題為缺省選擇,
對病態矩陣優于PCG(在file.pcs達到收斂的迭代次數超過1000)
如果存在非對稱矩陣(摩擦接觸)
采用并行處理
3.迭代求解器:
細化網格最有效,3D模型和實體單元185,186,187,95,92和45。
若收斂快,則優于直接求解器(在file.pcs中達到收斂的迭代次數有數百次)
4.波前求解器:
僅對于規模問題(小于50,000自由度)
ANSYS最初的直接求解器
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