Abaqus学习记录:分析步、增量步和迭代
Abaqus学习记录:分析步、增量步和迭代
相信大家在学习Abaqus都会对分析步的设置有一定的困惑,不知道该怎么设置、以及各个参数代表的含义。我也在网上找了很多资料,今天就为大家简单的总结一下。
一个模型在计算的过程中可由多个分析步(step)组成,用来描述加载过程中的各个步骤;
对于线弹性问题,一个分析步由一个增量步即可分析完成;
对于非线性问题,分析过程中刚度需要不断的变化,需要多个增量步来完成。
一个增量步中寻求平衡解的尝试叫做迭代,有的增量步在一次迭代中就可以获得平衡解,有的增量步则需要多次迭代才可以找到平衡解,再进入到下一个增量步的计算。
1)分析步(Step)
分析步的类型很多,以 ”Static, General“ 为例
在 Static, General 中,时间长度没有意义,通常取1便于计算
Abaqu会自动在分析步之前建立一个初始分析步(initial),来定义模型初始状态:约束等。
2)增量步(Incrementation)
增量步包含在分析步中:
Type:分析类型有两种:自动、固定(与自动相比,不易收敛);
最大增量步数(Maximum number of increments):一个分析步中最多增量步,超过该值就会停止分析;
对于非线性问题可适当调大(10000)
增量步大小(Increment size):定义每个增量步的时间长度
初始增量步大小(Initial):默认为时间长度:1;对于难收敛的问题,取0.01或0.1,不宜过大和过小;
最小增量步(Minimum):对于线性问题默认值即可,非线性时可以减少 2-3 个数量级;
最大增量步(Maximum):默认为时间长度:1
3)迭代
迭代是在每个增量步中进行的:
Abaqus会将荷载或者施加的位移,在若干个增量步中进行迭代,从而获得平衡解。
在一个增量步中,最多只会进行16次的迭代。
如果一个增量步进行了 16 次以内的迭代获得了平衡解,就会进入下一个增量步;
- 如果两个连续的增量步都在 5 次迭代内获得平衡解,Abaqus就会将下一增量步的时间增大150%;
- 否则与当前增量步时间相同。
如果一个增量步经历 16 迭代后仍没有获得平衡解,Abaqus就会把当前增量步时间减小到25%,重新迭代;
-
若增量步时间折减次数超过 5 次,Abaqus停止分析:
**Error: Too many attempts made for this increment -
折减后的增量步小于用户设定的最小增量步大小(Minimum),报错信息如下:
**Error: Time increment required is less than the minimum specified -
增量步总数超过了设定的最大增量步数目,报错信息如下:
**Error: Too many incretments needed to complete the step
4)实例
分析步的类型很多,以 ”Static, General“ 为例
在 Static, General 中,时间长度没有意义,通常取1便于计算
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-9IlZMtWH-1659150143499)(E:/Icons/Typora_IMG/step.png)]
Abaqu会自动在分析步之前建立一个初始分析步(initial),来定义模型初始状态:约束等。
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-2YpZjetB-1659150143500)(E:/Icons/Typora_IMG/initial.png)]
实例分析
参数:
杨氏模量:2.1e11
泊松比:0.3
具体操作步骤不在演示,只对分析步和结果进行解释:
分析步的设置如上默认设置即可,转到job中提交求解,求解过程中点击monitor,如下图所示:
上述模型比较简单,在分析步中只用了一个增量步,且只迭代依次完成了求解。
下面给错误的案例:
在一个增量步中进行了五次迭代,增量步时间折减了5次,输出错误信息
增量步大于最大增量步时,Abaqus停止计算
希望这篇文章对初学Abaqus的人有些帮助。
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