重点ANSYS收敛特性文档格式.docx
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重点ANSYS收敛特性文档格式.docx
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对于没有转角自由度的DOF,其默认值为0.05。
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;
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
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
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.
convergencevalue是收敛值,convergencenorm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。
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(convergencevalue)。
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。
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)。
ansys计算非线性时会绘出收敛图,其中横坐标是cumulativeiterationnumber纵坐标是absoluteconvergencenorm。
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。
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,可以考虑一下方法改进
1.放松非线性收敛准则。
(CNVTOL#Setsconvergencevaluesfornonlinearanalyses).
2.增加荷载步数。
(NSUBST#Specifiesthenumberofsubstepstobetakenthisloadstep)
3.增加每次计算的迭代次数(默认的25次)
(NEQIT#Maximumnumberofequilibriumiterationsallowedeachsubstep)
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
ansys非线性问题
ANSYS的非线性收敛准则--转自中华钢结构论坛
CNVTOL,Lab,VALUE,TOLER,NORM,MINREF
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;
WhenSOLCONTROL,ON,TOLERDefaultsto0.005(0.5%)forforceandmoment,and0.05(5%)fordisplacementwhenrotationalDOFsarenotpresent.
WhenSOLCONTROL,OFF,defaultsto0.001(0.1%)forforceandmoment.
收敛精度一般可放宽至5%,以提高收敛速度。
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
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
下面计算收敛过程图中的各个曲线的具体含义是什么?
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
关于ansys中收敛准则(cnvtol)理解
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
cnvtol,u,10,0.001,2
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。
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,
在工程中,一般使用收敛容差(0.05)就可以拉。
ansys计算非线性时会绘出收敛图,其中横坐标是cumulativeiterationnumber纵坐标是absoluteconvergencenorm。
也即不平衡力的L
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