ANSYS計算之后結(jié)果不收斂如何分析

1、怎么知道ANSYS的結(jié)果是收斂的？最近做了一些非線性方面的計算，也遇到了非線性計算中難以收斂的問題，現(xiàn)在把分析時的一些感受寫出來，希望對大家有用，如果有誤，還望大家不吝指正。ansys計算非線性時會繪出收斂圖，其中橫坐標是cumulativeiterationnumber縱坐標是absoluteconvergencenorm。他們分別是累積迭代次數(shù)和絕對收斂范數(shù),用來判斷非線性分析是否收斂。左上角寫著呢，青色的是收斂判據(jù)，紫色的是每次迭代總合力值，要紫色的值小于等于青色的值才能收斂。從第一張圖可知。計算結(jié)果沒有收斂。如我貼圖所示，青、紅為收斂判據(jù)，紫、藍為迭代總合力、力矩的計算值，紫、藍小于青

2、、紅為收斂，該圖顯示計算收斂。F代表力,M代表彎矩；L2代表2范數(shù)，crit代表收斂準則。當L2小于crit時，就代表收斂了。圖的右上角有圖例：一般藍色的表示根據(jù)收斂準則的收斂容限計算得到值而紫色的表示實際結(jié)構(gòu)計算得到的誤差當紫色線低于藍色線時，表示此子步收斂，一般的情況是，一旦紫色線低于藍色線，此子步收斂后，在此基礎上在增加一個子步的荷載增量，所以，此時，一般，紫色線會突然升高很多，躍過藍色線，收斂準則有很多，常用的有1范數(shù)、2范數(shù)、無窮范數(shù)，這在數(shù)值分析的書上有說明，兩條曲線是收斂線，兩條曲線是方程分析中的收斂值，當方程中的收斂值小于收斂線時，收斂才能保證！ansys計算非線性時會繪出收斂

3、圖，其中橫坐標是cumulativeiterationnumber縱坐標是absoluteconvergencenorm。他們分別是累積迭代次數(shù)和絕對收斂范數(shù)，用來判斷非線性分析是否收斂。曲線有蘭線和紫線之分，蘭線表示crit值（準則值），而紫線表示二范數(shù)的計算值（L2）,L2crit，也即表示紫線和蘭線相交或紫線在蘭線下方，就表示這一子步已經(jīng)收斂！紫色線代表殘差，藍色線代表收斂準則，當殘差浸入到收斂準則以下時，表示收斂。其中計算殘差是所有單元內(nèi)力的范數(shù)（一般是2范數(shù)），只有當殘差小于準則時，非線性迭代才算收斂。ansys在每荷載步的迭代中計算非線性的收斂判別準則和計算殘差。其中計算殘差是所有

4、單元內(nèi)力的范數(shù)，只有當殘差小于準則時，非線性疊代才算收斂。ansys的位移收斂是基于力的收斂的,以力為基礎的收斂提供了收斂量的絕對值，而以位移為基礎的收斂僅提供表現(xiàn)收斂的相對量度。一般不單獨使用位移收斂準則,否則會產(chǎn)生一定偏差，有些情況會造成假收斂.（ansys非線性分析指南-基本過程Page.6）。因此ansys官方建議用戶盡量以力為基礎（或力矩）的收斂誤差，如果需要也可以增加以位移為基礎的收斂檢查。ANSYS缺省是用L2范數(shù)控制收斂。其它還有L1范數(shù)和L0范數(shù)，可用CNVTOL命令設置。在計算中L2值不斷變化，若L2generalPostprocPlotresults.Nodalsolut

5、ion中查看應力，應變等的收斂圖。L2UE+D4U1020OE-DLQE-D20E+D3,LIE+D2；OE+DLzOE+DO110E+D6：0E+05LIE-D3OE-D-315CumulativeIte匸mti口nHumber11Time=100CRITansys計算接觸不收斂力能很快的收斂，但力矩就是收斂不了，大家可有好辦法以前用abaqus計算超彈接觸都能很快的收斂;k-B3k&Z!B6、6B7-Y8uansys計算也就bonded容易收斂，其他的很難收斂，大家可有技巧收斂準則主要有力的收斂，位移的收斂，彎矩的收斂和轉(zhuǎn)角的收斂。一般用力的控制加載時，可以使用殘余力的2-范數(shù)控制收斂；而

6、位移控制加載時，最好用位移的范數(shù)控制收斂。收斂精度默認為0.1%，但一般可放寬至5%，以提高收斂速度。使用力收斂是絕對的,而位移收斂并不一定代表你的計算真的收斂,但很多情況下使用位移更容易得到想要的結(jié)果ANSYS中的收斂準則默認情況如下：cnvtol,lab,value,toler,norm,minref:m(L&z;R&a/s/a1)在solcontrol為打開狀態(tài)時，對于力和力矩來說是默認值為0.005；對于沒有轉(zhuǎn)角自由度的DOF,其默認值為0.05。0+w4P*%Vu5K2)在solcontrol為關(guān)閉狀態(tài)時，對于力和力矩來說，其默認值為0.001。默認情況下solcontrol為打開狀

7、態(tài)，因此如果用戶完全采用默認的話，對于力和力矩來說是默認值為0.005；對于沒有轉(zhuǎn)角自由度的DOF，其默認值為0.05。5S7C%k8H3d!z9N2O.Y9XW#c2R5s7;_%e0N!L7zbB0D*X在分析中追蹤到沿荷載撓度曲線反向“漂移回去”，是一個典型的難題，這是由于太大或者太小的弧長半徑引起的。研究荷載-撓度曲線可以搞清楚這一點，。然后可應用nsubst和arclen命令調(diào)整弧長半徑大小和范圍。加快收斂的方法有一下幾種：可以增大荷載子步數(shù)nsubst,nsbstp,nsbmn,carryc24x$x-y9h6E(J修改收斂準則cnvtol,lab,value,toler,norm

8、,minref打開優(yōu)化的非線性默認求解設置和某些強化的內(nèi)部求解算法，solcontrol,key1,key2,key3,vtol(一般情況下，默認是打開的)4重新劃分網(wǎng)格網(wǎng)格的單元不宜太大或太小一般在510厘米左右檢查模型的正確性/d#|P/T$Z,J關(guān)于位移判據(jù)當結(jié)構(gòu)受力后硬化嚴重時,位移增量的微小變化將引起失衡力的很大偏差.另外,當相鄰兩次迭代得到的位移增量范數(shù)之比跳動較大時,將把一個本來收斂的問題判定為不收斂.所以在這兩種情況下不能用位移準則.關(guān)于力判據(jù)當物體軟化嚴重時,或材料接近理想塑性時,失衡力的微小變化將引起位移增量的很大偏差.所以在這種情況下不能用失衡力判據(jù)如果單獨用位移控制收斂

9、,就可能出現(xiàn)第一次跌代后力和位移是收斂的,但第二次就跌代計算的位移很小,可能認為是收斂的解,實際離真正的解很遠.應當使用力收斂檢查或以位移為基礎檢查,不單獨使用她們.convergencevalue是收斂值，convergencenorm是收斂準則。ansys可以用cnvtol命令，如：cnvtol,f,10000,0.00001,2,其中f是指采用力結(jié)果，10000是收斂絕對值，0.00001是收斂系數(shù)，2是收斂2范數(shù)。(o;U9U!o(Co4f,E1p-O#Y收斂準則應該是指選取那種結(jié)果進行收斂判定，通常有三種選擇，分別是力(f)，位移(u)、和能量。當然這三種形式可以單獨使用也可以聯(lián)合使

10、用。收斂準則的另一層意思應該是選取什么范數(shù)形式(1、2、3范數(shù))。一般結(jié)構(gòu)通常都選取2范數(shù)格式。1g,C*q?;W:H7E7c而收斂值只是收斂準則中的一部分，如cnvtol命令中的收斂絕對值與收斂系數(shù)的乘積就應該是你所指的收斂值(convergencevalue)。ansys使用收斂準則有L1，L2,L(無窮大)三個收斂準則。在工程中，一般使用收斂容差(0.05)就可以拉。6J.H6*I7X%H建議使用位移收斂準則(cnvtol,u,0.05,)與力收斂準則(cnvtol,f，0.05,)。因為僅僅只使用一個收斂準則，會存在較大的誤差。$u%P%Y,f9u&W;R/_假如你只能是使用一個收斂準

11、則，建議你提高收斂容差(0.01以下)。7m1V1D/8)uVansys計算非線性時會繪出收斂圖，其中橫坐標是cumulativeiterationnumber縱坐標是absoluteconvergencenorm。他們分別是累積迭代次數(shù)和絕對收斂范數(shù),用來判斷非線性分析是否收斂。ansys在每荷載步的迭代中計算非線性的收斂判別準則和計算殘差。其中計算殘差是所有單元內(nèi)力的范數(shù),只有當殘差小于準則時,非線性疊代才算收斂。ansys的位移收斂是基于力的收斂的,以力為基礎的收斂提供了收斂量的絕對值,而以位移為基礎的收斂僅提供表現(xiàn)收斂的相對量度。一般不單獨使用位移收斂準則,否則會產(chǎn)生一定偏差，有些情況

12、會造成假收斂.(ansys非線性分析指南-基本過程Page.6)。因此ansys官方建議用戶盡量以力為基礎(或力矩)的收斂誤差,如果需要也可以增加以位移為基礎的收斂檢查。ANSYS缺省是用L2范數(shù)控制收斂。其它還有L1范數(shù)和L0范數(shù)，可用CNVTOL命令設置。在計算中L2值不斷變化,若L2crit的時候判斷為收斂了。也即不平衡力的L2范數(shù)小于設置的criterion時判斷為收斂。-q;Fr7p(c-V4zS2f%g由于ANSYS缺省的criterion計算是你全部變量的平方和開平方(SRSS)*valuse(你設置的值)，所以crition也有小小變化。如有需要，也可自己指定crition為某

13、一常數(shù)，CNVTOL,F,10000,0.0001,0就指定力的收斂控制值為10000*0.0001=1。4v:h9Y8v-z(3?.另外，非線性計算中用到的一個開關(guān)是SOLCONTROL4U3N5z(N8Q3A;L如關(guān)閉SOLCONTROL選項，那么軟件默認收斂準則：力或彎矩的收斂容差是0.001，而不考慮位移的收斂容差；如果打開SOLCONTROL選項，同樣的默認收斂準則：力或彎矩的收斂容差是0.005，而位移收斂容差是0.05。非線性收斂非常麻煩，與網(wǎng)格精度、邊界條件、荷載步等一系列因素有關(guān)，單元的特點對收斂的影響很大，單元的性態(tài)不好收斂則困難些；合理的步長可以使求解在真解周圍不至于振蕩

14、，步長過小，計算量太大，步長過大，會由于過大的荷載步造成不收斂。網(wǎng)格密度適當有助于收斂，網(wǎng)格太密計算量太大，當然太稀計算結(jié)果會有較大的誤差。究竟多少往往要針對問題進行多次試算。+Z(z:h(X%n7G如果不收斂，可以考慮一下方法改進放松非線性收斂準則。(CNVTOL#Setsconvergencevaluesfornonlinearanalyses).增加荷載步數(shù)。;Q#n;A&|;n(NSUBST#Specifiesthenumberofsubstepstobetakenthisloadstep)增加每次計算的迭代次數(shù)(默認的25次)(NEQIT#Maximumnumberofequilib

15、riumiterationsallowedeachsubstep)重新劃分單元試試，后續(xù)會得到不同的答案。收斂準則主要有力的收斂，位移的收斂，彎矩的收斂和轉(zhuǎn)角的收斂。一般用力的控制加載時，可以使用殘余力的2-范數(shù)控制收斂；而位移控制加載時，最好用位移的范數(shù)控制收斂。收斂精度默認為0.1%，但一般可放寬至5%，以提高收斂速度。+z4?2o+E%R8a6dX4po+K$C4x3k:x5h使用力收斂是絕對的,而位移收斂并不一定代表你的計算真的收斂,但很多情況下使用位移更容易得到想要的結(jié)果7D?/$e6P%x+F7GYANSYS中的收斂準則默認情況如下：&o(K6%e7%z$Bcnvtol,lab,v

16、alue,toler,norm,minref1)在solcontrol為打開狀態(tài)時，對于力和力矩來說是默認值為0.005；對于沒有轉(zhuǎn)角自由度的DOF,其默認值為0.05。8j(A.03Z1X6G2)在solcontrol為關(guān)閉狀態(tài)時，對于力和力矩來說，其默認值為0.001。默認情況下solcontrol為打開狀態(tài)，因此如果用戶完全采用默認的話，對于力和力矩來說是默認值為0.005；對于沒有轉(zhuǎn)角自由度的DOF，其默認值為0.05。)I4E3m*m/H/5P5D在分析中追蹤到沿荷載撓度曲線反向“漂移回去”，是一個典型的難題，這是由于太大或者太小的弧長半徑引起的。研究荷載-撓度曲線可以搞清楚這一點，

17、。然后可應用nsubst和arclen命令調(diào)整弧長半徑大小和范圍。;|i%B.x加快收斂的方法有一下幾種：&I!A%t;W&可以增大荷載子步數(shù)nsubst,nsbstp,nsbmn,carry1Z!s$n4o5_#I8%修改收斂準則cnvtol,lab,value,toler,norm,minref打開優(yōu)化的非線性默認求解設置和某些強化的內(nèi)部求解算法，solcontrol,key1,key2,key3,vtol(一般情況下，默認是打開的)4重新劃分網(wǎng)格網(wǎng)格的單元不宜太大或太小一般在510厘米左右:G0q2F0U9C:p檢查模型的正確性*?;7;SI,O7V%K-J5e關(guān)于位移判據(jù)當結(jié)構(gòu)受力后硬

18、化嚴重時,位移增量的微小變化將引起失衡力的很大偏差.另外,當相鄰兩次迭代得到的位移增量范數(shù)之比跳動較大時,將把一個本來收斂的問題判定為不收斂.所以在這兩種情況下不能用位移準則.關(guān)于力判據(jù)當物體軟化嚴重時,或材料接近理想塑性時,失衡力的微小變化將引起位移增量的很大偏差.所以在這種情況下不能用失衡力判據(jù)-Me/6)v(M4S如果單獨用位移控制收斂,就可能出現(xiàn)第一次跌代后力和位移是收斂的,但第二次就跌代計算的位移很小,可能認為是收斂的解,實際離真正的解很遠.應當使用力收斂檢查或以位移為基礎檢查,不單獨使用她們.convergencevalue是收斂值，convergencenorm是收斂準則。ans

19、ys可以用cnvtol命令，如：cnvtol,f,10000,0.00001,2，其中f是指采用力結(jié)果，10000是收斂絕對值，0.00001是收斂系數(shù)，2是收斂2范數(shù)。收斂準則應該是指選取那種結(jié)果進行收斂判定，通常有三種選擇，分別是力(f)，位移(u)、和能量。當然這三種形式可以單獨使用也可以聯(lián)合使用。收斂準則的另一層意思應該是選取什么范數(shù)形式(1、2、3范數(shù))。一般結(jié)構(gòu)通常都選取2范數(shù)格式。3.s0H-m(g;u而收斂值只是收斂準則中的一部分，如cnvtol命令中的收斂絕對值與收斂系數(shù)的乘積就應該是你所指的收斂值(convergencevalue)。!x8&_/y)m-m!K5q9?2$Q

20、ansys使用收斂準則有L1，L2,L(無窮大)三個收斂準則。/n*C,P&X&x/k.|在工程中，一般使用收斂容差(0.05)就可以拉。$H0w9N2|*N4h(U)b建議使用位移收斂準則(cnvtol,u,0.05,)與力收斂準則(cnvtol,f，0.05,)。因為僅僅只使用一個收斂準則，會存在較大的誤差。假如你只能是使用一個收斂準則，建議你提高收斂容差（0.01以下）。!R&v%V-:WG#jansys計算非線性時會繪出收斂圖，其中橫坐標是cumulativeiterationnumber縱坐標是absoluteconvergencenorm。他們分別是累積迭代次數(shù)和絕對收斂范數(shù),用來

21、判斷非線性分析是否收斂。ansys在每荷載步的迭代中計算非線性的收斂判別準則和計算殘差。其中計算殘差是所有單元內(nèi)力的范數(shù),只有當殘差小于準則時,非線性疊代才算收斂。ansys的位移收斂是基于力的收斂的,以力為基礎的收斂提供了收斂量的絕對值,而以位移為基礎的收斂僅提供表現(xiàn)收斂的相對量度。一般不單獨使用位移收斂準則,否則會產(chǎn)生一定偏差，有些情況會造成假收斂.（ansys非線性分析指南-基本過程Page.6）。因此ansys官方建議用戶盡量以力為基礎（或力矩）的收斂誤差，如果需要也可以增加以位移為基礎的收斂檢查。ANSYS缺省是用L2范數(shù)控制收斂。其它還有L1范數(shù)和L0范數(shù)，可用CNVTOL命令設置

22、。在計算中L2值不斷變化，若L2crit的時候判斷為收斂了。也即不平衡力的L2范數(shù)小于設置的criterion時判斷為收斂。&L（p2/lJ由于ANSYS缺省的criterion計算是你全部變量的平方和開平方（SRSS）*valuse（你設置的值），所以crition也有小小變化。如有需要，也可自己指定crition為某一常數(shù)，CNVTOL,F,10000,0.0001,0就指定力的收斂控制值為10000*0.0001=1。另外，非線性計算中用到的一個開關(guān)是SOLCONTROL（V#P9i+b&U如關(guān)閉SOLCONTROL選項，那么軟件默認收斂準則：力或彎矩的收斂容差是0.001，而不考慮位移

23、的收斂容差；如果打開SOLCONTROL選項，同樣的默認收斂準則：力或彎矩的收斂容差是0.005，而位移收斂容差是0.05。6Dw&n*A/B;x2K（z0|非線性收斂非常麻煩，與網(wǎng)格精度、邊界條件、荷載步等一系列因素有關(guān)，單元的特點對收斂的影響很大，單元的性態(tài)不好收斂則困難些；合理的步長可以使求解在真解周圍不至于振蕩，步長過小，計算量太大，步長過大，會由于過大的荷載步造成不收斂。網(wǎng)格密度適當有助于收斂，網(wǎng)格太密計算量太大，當然太稀計算結(jié)果會有較大的誤差。究竟多少往往要針對問題進行多次試算。如果不收斂，可以考慮一下方法改進放松非線性收斂準則。（CNVTOL#Setsconvergenceval

24、uesfornonlinearanalyses）.增加荷載步數(shù)。（NSUBST#Specifiesthenumberofsubstepstobetakenthisloadstep）5K6T.i/I3B.f$F-uT增加每次計算的迭代次數(shù)（默認的25次）;Y8Z1W,Z:n6rK（NEQIT#Maximumnumberofequilibriumiterationsallowedeachsubstep）Ap$e%L$a$o6重新劃分單元試試，后續(xù)會得到不同的答案。ANSYS的非線性收斂準則-轉(zhuǎn)自中華鋼結(jié)構(gòu)論壇2007年04月09日星期一07:32P.M.2m-I8i%_%/nCNVTOL,Lab,

25、VALUE,TOLER,NORM,MINREF-w#人4J.A#NQ-|!mE）cANSYS中,非線性收斂準則主要有力的收斂，位移的收斂，彎矩的收斂和轉(zhuǎn)角的收斂。一般用力的控制加載時，可以使用殘余力的2-范數(shù)控制收斂；而位移控制加載時，最好用位移的范數(shù)控制收斂。.U6p&|&jJ#T2S9YWhenSOLCONTROL,ON,TOLERDefaultsto0.005(0.5%)forforceandmoment,and0.05(5%)fordisplacementwhenrotationalDOFsarenotpresent.g13M&v6p+j+RWhenSOLCONTROL,OFF,def

26、aultsto0.001(0.1%)forforceandmoment.$M8|6g!|5r1V$v0C2r-Tq5I9s收斂精度一般可放寬至5%，以提高收斂速度。!f5v%O8M(M加快收斂的方法有一下幾種：1可以增大荷載子步數(shù),nsubst,nsbstp,nsbmn,carry修改收斂準則,cnvtol,lab,value,toler,norm,minref#A%S6Y/T+i打開優(yōu)化的非線性默認求解設置和某些強化的內(nèi)部求解算法，solcontrol,keyl,key2,key3,vtol(般情況下，默認是打開的)4重新劃分網(wǎng)格，網(wǎng)格的單元不宜太大或太小，一般在510厘米左右檢查模型的正確

27、性-b9R%.x5_!k+e5F1S31M7T下面計算收斂過程圖中的各個曲線的具體含義是什么？1p;z:z9C&tc&C)I;H)Cb%G3o6b+M)t&c5zd非線性計算是一個迭代計算的過程，曲線表示兩次迭代之間的誤差，圖中分別表示力和位移在迭代過程中的每次迭代之間的誤差8Q9L)D,d$?%q.T關(guān)于ansys中收斂準則(cnvto1)理解j3d)l1p0E2g6k)U,Nansys中依據(jù)缺省的收斂準則，程序?qū)Σ黄胶饬RSS與VALUE*TOLER的值進行比較;而VALUE的缺省值是在SRSS和MINREF中取較大值?，F(xiàn)假如TOLER的缺省值是0.1的話，這個準則是不是可以理解成后一

28、次的SRSS是前一次的SRSS的01倍就收斂啦？請指點我是這樣理解的例如下面的命令流:cnvto1,f,5000,0.0005,038#N2h!Bcnvto1,u,10,0.001,21z:w5B910Z&K:_6iC如果不平衡力(獨立的檢查每一個自由度)小于等于5000*0.0005(也就是2.5)，并且如果位移的變化小于等于10*0.001時，認為子步是收斂的。$M&%?#?9Z3C)?#q+-g3M8vT$x3|&tANSYS中收斂準則，程序默認力與位移共同控制，并且收斂的控制系數(shù)好像是0.001。這樣的收斂精度一般很難使塑性分析收斂，對于一般的塑性分析收斂問題，前幾個荷載步（彈性階段）

29、用力與位移共同控制，進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（位移控制比較容易收斂），至于控制系數(shù)取多少，自己根據(jù)需要逐步放大直至收斂！也有人建議最后用能量來控制收斂，convergencevalue是收斂值，convergencenorm是收斂準貝U。ansys可以用cnvtol命令，如：cnvtol,f,10000,0.00001,2，其中f是指采用力結(jié)果，10000是收斂絕對值，0.00001是收斂系數(shù)，2是收斂2范數(shù)。#o（G5y.U#Y!收斂準則應該是指選取那種結(jié)果進行收斂判定，通常有三種選擇，分別是力（f）,位移（u）、和能量。當然這三種形式可以單獨使用也可以聯(lián)合使用

30、。收斂準則的另一層意思應該是選取什么范數(shù)形式（1、2、3范數(shù)）。一般結(jié)構(gòu)通常都選取2范數(shù)格式。而收斂值只是收斂準則中的一部分，如cnvtol命令中的收斂絕對值與收斂系數(shù)的乘積就應該是你所指的收斂值（convergencevalue）。ansys使用收斂準則有L1，L2,L（無窮大）三個收斂準則。在工程中，一般使用收斂容差（0.05）就可以拉。！*X（?K&、+b$V4;1建議使用位移收斂準則（cnvtol,u,0.05,）與力收斂準則（cnvtol,f，0.05,）。因為僅僅只使用一個收斂準則，會存在較大的誤差。假如你只能是使用一個收斂準則，建議你提高收斂容差（0.01以下）。$y（K/人*v

31、（I3h（Xansys計算非線性時會繪出收斂圖，其中橫坐標是cumulativeiterationnumber縱坐標是absoluteconvergencenorm。他們分別是累積迭代次數(shù)和絕對收斂范數(shù)，用來判斷非線性分析是否收斂。ansys在每荷載步的迭代中計算非線性的收斂判別準則和計算殘差。其中計算殘差是所有單元內(nèi)力的范數(shù)，只有當殘差小于準則時，非線性疊代才算收斂。ansys的位移收斂是基于力的收斂的,以力為基礎的收斂提供了收斂量的絕對值，而以位移為基礎的收斂僅提供表現(xiàn)收斂的相對量度。一般不單獨使用位移收斂準則,否則會產(chǎn)生一定偏差，有些情況會造成假收斂.（ansys非線性分析指南-基本過程

32、Page.6）。因此ansys官方建議用戶盡量以力為基礎（或力矩）的收斂誤差，如果需要也可以增加以位移為基礎的收斂檢查。ANSYS缺省是用L2范數(shù)控制收斂。其它還有L1范數(shù)和L0范數(shù)，可用CNVTOL命令設置。在計算中L2值不斷變化，若L2SHELL,SHELL-SOLID)。構(gòu)件的連接形式(2剛接或鉸接)等也可能影響到結(jié)構(gòu)的剛度。9n6c6TY8W-o%y2、線性算法(求解器)。ANSYS中的非線性算法主要有：稀疏矩陣法(SPARSEDIRECTSOLVER)、預共軛梯度法(PCGSOLVER)和波前法(FRONTDIRECTSLOVER)。稀疏矩陣法是性能很強大的算法，一般默認即為稀疏矩陣

33、法(除了子結(jié)構(gòu)計算默認波前法外)。預共軛梯度法對于3-D實體結(jié)構(gòu)而言是最優(yōu)的算法,但當結(jié)構(gòu)剛度呈現(xiàn)病態(tài)時，迭代不易收斂。為此推薦以下算法：、BEAM單元結(jié)構(gòu)，SHELL單元結(jié)構(gòu)，或以此為主的含3-DSOLID的結(jié)構(gòu)，用稀疏矩陣法；%4Q0c/A9z%X2-P5k)b(z3r、3-DSOLID的結(jié)構(gòu)，用預共軛梯度法；、當你的結(jié)構(gòu)可能出現(xiàn)病態(tài)時，用稀疏矩陣法；3R%V,R-S3K,T9!e#J、當你不知道用什么時，可用稀疏矩陣法。3、非線性逼近技術(shù)。在ANSYS里還是牛頓拉普森法和弧長法。牛頓拉普森法是我們常用的方法，收斂速度較快，但也和結(jié)構(gòu)特點和步長有關(guān)。弧長法常被某些人推崇備至，它能算出力加載

34、和位移加載下的響應峰值和下降響應曲線。但也發(fā)現(xiàn)：在峰值點，弧長法仍可能失效，甚至在非線性計算的線性階段，它也可能會無法收斂。/q!x/a,T.w8D+p為此，我們盡量不要從開始即激活弧長法，還是讓程序自己激活為好(否則出現(xiàn)莫名其妙的問題)。子步(時間步)的步長還是應適當，自動時間步長也是很有必要的。M,|;l&y.P)P9wA：如何加快計算速度在大規(guī)模結(jié)構(gòu)計算中，計算速度是一個非常重要的問題。下面就如何提高計算速度作一些建議：(Q-K.fks0充分利用ANSYSMAP分網(wǎng)和SWEEP分網(wǎng)技術(shù)，盡可能獲得六面體網(wǎng)格，這一方面減小解題規(guī)模，另一方面提高計算精度。在生成四面體網(wǎng)格時，用四面體單元而不

35、要用退化的四面體單元。比如95號單元有20節(jié)點，可以退化為10節(jié)點四面體單元，而92號單元為10節(jié)點單元，在此情況下用92號單元將優(yōu)于95號單元。選擇正確的求解器。對大規(guī)模問題，建議采用PCG法。此法比波前法計算速度要快10倍以上(前提是您的計算機內(nèi)存較大)。對于工程問題，可將ANSYS缺省的求解精度從1E-8改為1E-4或1E-5即可。)C:v&g)XH2B波前法，PCG法都是方程組求解方法的一種。方程組解法：(1)直接解法：a.稀疏矩陣法；b.波前解法(t:人,V*,!_.p!v)14y3p$e8R、5ra.稀疏矩陣法：占內(nèi)存大，但運算次數(shù)少；通過變換剛度矩陣的順序使得非零元素最少3W&?

36、-F+d6W-c!+r31h8Ub.波前解法：波前法的特點是：剛度矩陣K和載荷列陣P不按自然編號進入內(nèi)存而按計算時參加運算的順序排列；在內(nèi)存中只保留盡可能少的一部分K和P的元素。&?-R8U5f7G8en6J（j8V+z&yz*UVo/Z7_7l0u-s-H$?（2）迭代解法：JCG法；PCG法；ICCG法JCG法：可解實數(shù)、對稱、非對稱矩陣PCG法：高效求解各種矩陣（包括病態(tài)），但僅解實、對稱矩陣ICCG法：類似JCG,但更強對大規(guī)模問題，建議采用PCG法。此法比波前法計算速度要快10倍以上（前提是您的計算機內(nèi)存較大）。影響ansys計算結(jié)果精度及收斂的關(guān)鍵網(wǎng)格的劃分i=s本帖最后由walk

37、ciscoo于2011-1-1018:34編輯/i眾所周知，對于有限元分析來說，網(wǎng)格劃分是其中最關(guān)鍵的一個步驟，網(wǎng)格劃分的好壞直接影響到解算的精度和速度。在ANSYS中，大家知道，網(wǎng)格劃分有三個步驟：定義單元屬性（包括實常數(shù)）、在幾何模型上定義網(wǎng)格屬性、劃分網(wǎng)格。在這里，我們僅對網(wǎng)格劃分這個步驟所涉及到的一些問題，尤其是與復雜模型相關(guān)的一些問題作簡要闡述。一、自由網(wǎng)格劃分自由網(wǎng)格劃分是自動化程度最高的網(wǎng)格劃分技術(shù)之一，它在面上（平面、曲面）可以自動生成三角形或四邊形網(wǎng)格，在體上自動生成四面體網(wǎng)格。通常情況下，可利用ANSYS的智能尺寸控制技術(shù)（SMARTSIZE命令）來自動控制網(wǎng)格的大小和疏密

38、分布，也可進行人工設置網(wǎng)格的大?。ˋESIZE、LESIZE、KESIZE、ESIZE等系列命令）并控制疏密分布以及選擇分網(wǎng)算法等（MOPT命令）。對于復雜幾何模型而言，這種分網(wǎng)方法省時省力，但缺點是單元數(shù)量通常會很大，計算效率降低。同時，由于這種方法對于三維復雜模型只能生成四面體單元，為了獲得較好的計算精度，建議采用二次四面體單元（92號單元）。如果選用的是六面體單元，則此方法自動將六面體單元退化為階次一致的四面體單元，因此，最好不要選用線性的六面體單元（沒有中間節(jié)點，比如45號單元），因為該單元退化后為線性的四面體單元，具有過剛的剛度，計算精度較差；如果選用二次的六面體單元（比如95號單元

39、），由于其是退化形式，節(jié)點數(shù)與其六面體原型單元一致，只是有多個節(jié)點在同一位置而已，因此，可以利用TCHG命令將模型中的退化形式的四面體單元變化為非退化的四面體單元，減少每個單元的節(jié)點數(shù)量，提高求解效率。在有些情況下，必須要用六面體單元的退化形式來進行自由網(wǎng)格劃分，比如，在進行混合網(wǎng)格劃分（后面詳述）時，只有用六面體單元才能形成金字塔過渡單元。對于計算流體力學和考慮集膚效應的電磁場分析而言，自由網(wǎng)格劃分中的層網(wǎng)格功能（由LESIZE命令的LAYER1和LAYER2域控制）是非常有用的。二、映射網(wǎng)格劃分映射網(wǎng)格劃分是對規(guī)整模型的一種規(guī)整網(wǎng)格劃分方法，其原始概念是：對于面，只能是四邊形面，網(wǎng)格劃分數(shù)

40、需在對邊上保持一致，形成的單元全部為四邊形；對于體，只能是六面體，對應線和面的網(wǎng)格劃分數(shù)保持一致；形成的單元全部為六面體。在ANSYS中，這些條件有了很大的放寬，包括：面可以是三角形、四邊形、或其它任意多邊形。對于四邊以上的多邊形，必須用LCCAT命令將某些邊聯(lián)成一條邊，以使得對于網(wǎng)格劃分而言，仍然是三角形或四邊形；或者用AMAP命令定義3到4個頂點（程序自動將兩個頂點之間的所有線段聯(lián)成一條）來進行映射劃分。面上對邊的網(wǎng)格劃分數(shù)可以不同，但有一些限制條件。面上可以形成全三角形的映射網(wǎng)格。體可以是四面體、五面體、六面體或其它任意多面體。對于六面以上的多面體，必須用ACCAT命令將某些面聯(lián)成一個面

41、，以使得對于網(wǎng)格劃分而言，仍然是四、五或六面體。體上對應線和面的網(wǎng)格劃分數(shù)可以不同，但有一些限制條件。對于三維復雜幾何模型而言，通常的做法是利用ANSYS布爾運算功能，將其切割成一系列四、五或六面體，然后對這些切割好的體進行映射網(wǎng)格劃分。當然，這種純粹的映射劃分方式比較煩瑣，需要的時間和精力較多。面的三角形映射網(wǎng)格劃分往往可以為體的自由網(wǎng)格劃分服務，以使體的自由網(wǎng)格劃分滿足一些特定的要求，比如：體的某個狹長面的短邊方向上要求一定要有一定層數(shù)的單元、某些位置的節(jié)點必須在一條直線上、等等。這種在進行體網(wǎng)格劃分前在其面上先劃分網(wǎng)格的方式對很多復雜模型可以進行良好的控制，但別忘了在體網(wǎng)格劃分完畢后清除

42、面網(wǎng)格（也可用專門用于輔助網(wǎng)格劃分的虛擬單元類型一MESH200來劃分面網(wǎng)格，之后不用清除）。三、拖拉、掃略網(wǎng)格劃分對于由面經(jīng)過拖拉、旋轉(zhuǎn)、偏移（VDRAG、VROTAT、VOFFST、VEXT等系列命令）等方式生成的復雜三維實體而言，可先在原始面上生成殼（或MESH200）單元形式的面網(wǎng)格，然后在生成體的同時自動形成三維實體網(wǎng)格；對于已經(jīng)形成好了的三維復雜實體，如果其在某個方向上的拓撲形式始終保持一致，則可用（人工或全自動）掃略網(wǎng)格劃分（VSWEEP命令）功能來劃分網(wǎng)格；這兩種方式形成的單元幾乎都是六面體單元。通常，采用掃略方式形成網(wǎng)格是一種非常好的方式，對于復雜幾何實體，經(jīng)過一些簡單的切分

43、處理，就可以自動形成規(guī)整的六面體網(wǎng)格，它比映射網(wǎng)格劃分方式具有更大的優(yōu)勢和靈活性。四、混合網(wǎng)格劃分混合網(wǎng)格劃分即在幾何模型上，根據(jù)各部位的特點，分別采用自由、映射、掃略等多種網(wǎng)格劃分方式，以形成綜合效果盡量好的有限元模型?；旌暇W(wǎng)格劃分方式要在計算精度、計算時間、建模工作量等方面進行綜合考慮。通常，為了提高計算精度和減少計算時間，應首先考慮對適合于掃略和映射網(wǎng)格劃分的區(qū)域先劃分六面體網(wǎng)格，這種網(wǎng)格既可以是線性的（無中節(jié)點）、也可以是二次的（有中節(jié)點），如果無合適的區(qū)域，應盡量通過切分等多種布爾運算手段來創(chuàng)建合適的區(qū)域（尤其是對所關(guān)心的區(qū)域或部位）；其次，對實在無法再切分而必須用四面體自由網(wǎng)格劃分的區(qū)域，采用帶中節(jié)點的六面體單元進行自由分網(wǎng)（自動退化成適合于自由劃分形式的單元），此時，在該區(qū)域與已進行掃略或映射網(wǎng)格劃分的區(qū)域的交界面上，會自動形成金字塔過渡單元（無中節(jié)點的六面體單元沒有金字塔退化形式）。ANSYS中的這種金字塔過渡單元具有很大的靈活性：如果其鄰接的六面體單元無中節(jié)點，則在金字塔單