ANSYS非線性分析（控制選項）

2017-03-02 by:CAE仿真在線來源:互聯(lián)網(wǎng)

1、非線性分析

(1)牛頓-拉普森選項(NROPT)

僅在非線性分析中使用這個選項,。這個選項制定在求解期間每隔多長時間修正一次正切矩陣。可以指定下列值中的一個:

? 程序選擇(NROPT,AUTO)。程序根據(jù)模型中存在的非線性種類自動選用這些選項中的一個。在需要時牛頓-拉普森方法將自動激活自適應(yīng)下降。

? 完全牛頓-拉普森選項(NROPT,FULL)。程序使用完全的牛頓-拉普森處理方法,在這種處理方法中每進行一次平衡迭代都修改剛度矩陣一次。如果自適應(yīng)下降是關(guān)閉的,程序每一次平衡迭代都使用正切剛度矩陣。如果自適應(yīng)下降是打開的,只要迭代保持穩(wěn)定,程序僅適用正切剛度矩陣。如果在某一次迭代過程中檢測到發(fā)散傾向,程序?qū)仐壈l(fā)散的迭代并重新開始求解,此時應(yīng)用正切和正割剛度矩陣的加權(quán)組合。當?shù)匦禄氐绞諗磕Ｊ绞浅绦驅(qū)⒅匦麻_始使用正切剛度矩陣。對復(fù)雜的非線性問題自適應(yīng)下降統(tǒng)稱能提高程序獲得收斂的能力。

? 修正牛頓-拉普森選項(NROPT,MODL)。程序使用修正的牛頓-拉普森方法,在這種方法中正切剛度矩陣在每一步中都被修正,在一個子步的平衡迭代期間矩陣不被改變。這個選項不適應(yīng)于大變形分析,而且無法使用自適應(yīng)下降。

? 初始剛度(NROPT,INIT)。程序在每一次平衡迭代中都使用初始剛度矩陣,該選項可以使迭代過程更容易收斂,但需要更多迭代次數(shù)得到收斂。該選項不適用于大變形分析,求自適應(yīng)下降不可用。

(2)指定載荷步選項

這些選項可以在任何載荷中改變。下列選項適用于非線性分析:

l 普通選項

在普通選項包括:

? Time(TIME)。ANSYS程序借助在每一個載荷步末端指定TIME參數(shù)識別出載荷步和子步。使用TIME命令可以用來定義受某些實際物理量限制的TIME值。程序通過這個選項來指定載荷步的末端時間。

? 時間步的數(shù)目(NSUBST)和時間步長(DELTIM)。非線性分析要求在每一個載荷步內(nèi)有多個子步或時間步,從而ANSYS可以逐漸施加所給定的載荷,逐步得到精確解。NSUBST和DELTIM命令具有同樣的功效,及給定載荷步的起始、最小及最大步長,NSUBST定義在一個載荷步內(nèi)將被使用的子步的數(shù)目,而DELTIM明確地定義時間步長。如果自動時間步長是關(guān)閉的,那么起始子步長用于整個載荷步。默認時是每個載荷步具有一個子步。

? 漸進式或階躍式(KBC)。在與應(yīng)變率無關(guān)的材料行為的非線性靜態(tài)分析中統(tǒng)稱不需要指定這個選項,因為依據(jù)默認,載荷將為階躍式的載荷(KBC,1)。

? 自動時間步長(AUTOTS)。這一選項允許程序自動確定子步間載荷增量的大小和決定在求解期間是增加還是減小時間步長,默認時是OFF狀態(tài)?？梢挥肁UTOTS命令打開自動時間步長和二分法。通常激活自動時間步長,可以使程序決定在每一個載荷步內(nèi)使用多少個時間步

l 非線性選項

? 收斂準則(CMVTOL)。默認的收斂準則:依據(jù)默認,程序?qū)⒁訴ALUE TOLER的值隊力或力矩進行收斂檢查。VALUE的默認值是在所加載荷或所加位移中取最大值。TOLER的默認是0.001

? 最大平衡迭代次數(shù)(NEQIT)。使用這個選項來對每一個子步中進行的最大平衡迭代次數(shù)實行限制(默認25)。如果在這個平衡迭代次數(shù)之內(nèi)不能滿足收斂準則,而且自動步長是打開的,程序?qū)L試使用二分法。如果無法使用二分法,程序?qū)⒏鶕?jù)NCNV命令所發(fā)出的指示終止分析過程,或者進行下一個迭代。

? 求解終止選項(NCNV)。這個選項具有5種不同類型的終止準則:如果位移太大。它建立一個用于終止程序執(zhí)行的準則,對積累迭代次數(shù)設(shè)置限制,對整個程序運行時間設(shè)置限制,對整個CPU時間這只限制,如果平和迭代收斂,則控制程序是否終止執(zhí)行。

? 弧長法(ARCLEN)。如果預(yù)料到結(jié)構(gòu)在其加載過程種,在某點會出現(xiàn)物理意義上不穩(wěn)定(結(jié)構(gòu)的載荷-位移曲線的斜度為0或為負值),則可以使用弧長法來穩(wěn)定數(shù)值求解。

? 時間步長預(yù)測(PRED)。對于每一個子步的第一次平衡迭代可以激活和DOF求解相關(guān)的預(yù)測。其特點是加速收斂。如果非線性響應(yīng)是相對平滑的,進行時間步長預(yù)測非常有用。該選項不適用于包含大轉(zhuǎn)動或粘彈效應(yīng)分析。

? 線搜索選項(LNSRCH)。該選項可代替自適應(yīng)下降選項。如果線搜索選項是打開的,程序?qū)⒆詣雨P(guān)閉自適應(yīng)選項。

? 蠕變準則(CRPLIM,CRCR)。如果結(jié)構(gòu)表現(xiàn)出蠕變行為,可以指定蠕變準則用于時間步調(diào)整。此時程序?qū)λ袉卧嬎闳渥儜?yīng)變增量對彈性應(yīng)變的比值。如果最大比值步判據(jù)大,程序?qū)p小下一個時間步長。如果最大值比判據(jù)小,程序或許增加下一個時間步長(同樣地程序?qū)炎詣訒r間步長建立在平衡迭代次數(shù),即將發(fā)生單元狀態(tài)的改變,以及塑性應(yīng)變增量的基礎(chǔ)上)。如果比值高于0.25的穩(wěn)定界限,且如果時間增量不能減小,求解過程可能由于發(fā)散而終止。該問題可以通過采用足夠小的時間步長來避免。

求解控制對話框標簽	標簽的功能	與該標簽對應(yīng)的命令
Basic基本	1、指定想執(zhí)行的分析類型 2、控制不同的時間設(shè)定 3、指定你希望ANSYS寫入數(shù)據(jù)庫的求解數(shù)據(jù)	ANTYPE,NLGEOM,TIME,AUTOTS,NSUBST,DELTIM,OUTRES
Transient瞬態(tài)	1、制定瞬態(tài)選項,例如對階躍載荷的瞬時效應(yīng)與漸變 2、指定阻尼選項 3、指定積分參數(shù)	TIMINT,KBC,ALPHAD,BETAD,TINTP
求解選項	1、指定想用的方程求解器類型 2、指定多架構(gòu)重啟的參數(shù)	EQSLV,RESCONTROL
Nonlinear非線性	1、控制非線性選項,例如線搜索與求解預(yù)測 2、指定每個子步允許的最大迭代數(shù)目 3、顯示你是否想在分析中包括蠕變計算 4、控制對分 5、設(shè)定收斂標準	LNSRCH,PRED,NEQIT,RATE,CUTCONTROL,CNVTOL
高度非線性	1、指定分析終止標準 2、控制弧長法的激活與終止	NCNV,ARCLEN,ARCTRM