ANSYS非線性分析（控制選項(xiàng)）

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

1、非線性分析

(1)牛頓-拉普森選項(xiàng)(NROPT)

僅在非線性分析中使用這個(gè)選項(xiàng),。這個(gè)選項(xiàng)制定在求解期間每隔多長(zhǎng)時(shí)間修正一次正切矩陣?？梢灾付ㄏ铝兄抵械囊粋€(gè):

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

? 完全牛頓-拉普森選項(xiàng)(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(jìn)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(kāi)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(guò)程中檢測(cè)到發(fā)散傾向,程序?qū)仐壈l(fā)散的迭代并重新開(kāi)始求解,此時(shí)應(yīng)用正切和正割剛度矩陣的加權(quán)組合。當(dāng)?shù)匦禄氐绞諗磕Ｊ绞浅绦驅(qū)⒅匦麻_(kāi)始使用正切剛度矩陣。對(duì)復(fù)雜的非線性問(wèn)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(xiàng)(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(gè)子步的平衡迭代期間矩陣不被改變。這個(gè)選項(xiàng)不適應(yīng)于大變形分析,而且無(wú)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(xiàng)可以使迭代過(guò)程更容易收斂,但需要更多迭代次數(shù)得到收斂。該選項(xiàng)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(xiàng)

這些選項(xiàng)可以在任何載荷中改變。下列選項(xiàng)適用于非線性分析:

l 普通選項(xiàng)

在普通選項(xiàng)包括:

? Time(TIME)。ANSYS程序借助在每一個(gè)載荷步末端指定TIME參數(shù)識(shí)別出載荷步和子步。使用TIME命令可以用來(lái)定義受某些實(shí)際物理量限制的TIME值。程序通過(guò)這個(gè)選項(xiàng)來(lái)指定載荷步的末端時(shí)間。

? 時(shí)間步的數(shù)目(NSUBST)和時(shí)間步長(zhǎng)(DELTIM)。非線性分析要求在每一個(gè)載荷步內(nèi)有多個(gè)子步或時(shí)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(zhǎng),NSUBST定義在一個(gè)載荷步內(nèi)將被使用的子步的數(shù)目,而DELTIM明確地定義時(shí)間步長(zhǎng)。如果自動(dòng)時(shí)間步長(zhǎng)是關(guān)閉的,那么起始子步長(zhǎng)用于整個(gè)載荷步。默認(rèn)時(shí)是每個(gè)載荷步具有一個(gè)子步。

? 漸進(jìn)式或階躍式(KBC)。在與應(yīng)變率無(wú)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(gè)選項(xiàng),因?yàn)橐罁?jù)默認(rèn),載荷將為階躍式的載荷(KBC,1)。

? 自動(dòng)時(shí)間步長(zhǎng)(AUTOTS)。這一選項(xiàng)允許程序自動(dòng)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(shí)間步長(zhǎng),默認(rèn)時(shí)是OFF狀態(tài)?？梢挥肁UTOTS命令打開(kāi)自動(dòng)時(shí)間步長(zhǎng)和二分法。通常激活自動(dòng)時(shí)間步長(zhǎng),可以使程序決定在每一個(gè)載荷步內(nèi)使用多少個(gè)時(shí)間步

l 非線性選項(xiàng)

? 收斂準(zhǔn)則(CMVTOL)。默認(rèn)的收斂準(zhǔn)則:依據(jù)默認(rèn),程序?qū)⒁訴ALUE TOLER的值隊(duì)力或力矩進(jìn)行收斂檢查。VALUE的默認(rèn)值是在所加載荷或所加位移中取最大值。TOLER的默認(rèn)是0.001

? 最大平衡迭代次數(shù)(NEQIT)。使用這個(gè)選項(xiàng)來(lái)對(duì)每一個(gè)子步中進(jìn)行的最大平衡迭代次數(shù)實(shí)行限制(默認(rèn)25)。如果在這個(gè)平衡迭代次數(shù)之內(nèi)不能滿足收斂準(zhǔn)則,而且自動(dòng)步長(zhǎng)是打開(kāi)的,程序?qū)L試使用二分法。如果無(wú)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(guò)程,或者進(jìn)行下一個(gè)迭代。

? 求解終止選項(xiàng)(NCNV)。這個(gè)選項(xiàng)具有5種不同類型的終止準(zhǔn)則:如果位移太大。它建立一個(gè)用于終止程序執(zhí)行的準(zhǔn)則,對(duì)積累迭代次數(shù)設(shè)置限制,對(duì)整個(gè)程序運(yùn)行時(shí)間設(shè)置限制,對(duì)整個(gè)CPU時(shí)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(zhǎng)法(ARCLEN)。如果預(yù)料到結(jié)構(gòu)在其加載過(guò)程種,在某點(diǎn)會(huì)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?yàn)樨?fù)值),則可以使用弧長(zhǎng)法來(lái)穩(wěn)定數(shù)值求解。

? 時(shí)間步長(zhǎng)預(yù)測(cè)(PRED)。對(duì)于每一個(gè)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(cè)。其特點(diǎn)是加速收斂。如果非線性響應(yīng)是相對(duì)平滑的,進(jìn)行時(shí)間步長(zhǎng)預(yù)測(cè)非常有用。該選項(xiàng)不適用于包含大轉(zhuǎn)動(dòng)或粘彈效應(yīng)分析。

? 線搜索選項(xiàng)(LNSRCH)。該選項(xiàng)可代替自適應(yīng)下降選項(xiàng)。如果線搜索選項(xiàng)是打開(kāi)的,程序?qū)⒆詣?dòng)關(guān)閉自適應(yīng)選項(xiàng)。

? 蠕變準(zhǔn)則(CRPLIM,CRCR)。如果結(jié)構(gòu)表現(xiàn)出蠕變行為,可以指定蠕變準(zhǔn)則用于時(shí)間步調(diào)整。此時(shí)程序?qū)?duì)所有單元計(jì)算蠕變應(yīng)變?cè)隽繉?duì)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(gè)時(shí)間步長(zhǎng)。如果最大值比判據(jù)小,程序或許增加下一個(gè)時(shí)間步長(zhǎng)(同樣地程序?qū)炎詣?dòng)時(shí)間步長(zhǎng)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?cè)隽康幕A(chǔ)上)。如果比值高于0.25的穩(wěn)定界限,且如果時(shí)間增量不能減小,求解過(guò)程可能由于發(fā)散而終止。該問(wèn)題可以通過(guò)采用足夠小的時(shí)間步長(zhǎng)來(lái)避免。

求解控制對(duì)話框標(biāo)簽	標(biāo)簽的功能	與該標(biāo)簽對(duì)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(shí)間設(shè)定 3、指定你希望ANSYS寫(xiě)入數(shù)據(jù)庫(kù)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(xiàng),例如對(duì)階躍載荷的瞬時(shí)效應(yīng)與漸變 2、指定阻尼選項(xiàng) 3、指定積分參數(shù)	TIMINT,KBC,ALPHAD,BETAD,TINTP
求解選項(xiàng)	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(xiàng),例如線搜索與求解預(yù)測(cè) 2、指定每個(gè)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(jì)算 4、控制對(duì)分 5、設(shè)定收斂標(biāo)準(zhǔn)	LNSRCH,PRED,NEQIT,RATE,CUTCONTROL,CNVTOL
高度非線性	1、指定分析終止標(biāo)準(zhǔn) 2、控制弧長(zhǎng)法的激活與終止	NCNV,ARCLEN,ARCTRM