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非线性收敛诊断的有限元分析应用

时间:2023-11-19 理论教育 版权反馈
【摘要】:ANSYS Workbench求解器的非线性求解输出可以在分支中被要求。图5-24 求解器输出的信息图5-25 力收敛图力收敛显示什么是残余力和标准力。图5-26中分别用紫色和绿色的点线来代表载荷步和子步,此图显示是收敛的。图5-26 收敛曲线2.Newton-Raphson余量方法求解需要经过多次迭代直到达到力平衡。例如,输入“4”,那么求解退出或不收敛时,将会返回最后三步的残余力,如图5-27所示。图5-28 利用结果追踪监视接触区域信息

非线性收敛诊断的有限元分析应用

ANSYS Workbench求解器的非线性求解输出可以在【Solution Information】分支中被要求。当被要求后,【Solution Information】分支可以用来显示求解器输出【Solver Output】和力收敛过程【Force Convergence】,它们提供了非线性求解过程的详细描述,如图5-24所示。

1.求解输出

理想情况下,残余力或不平衡力在系统平衡时应为零。但是,因为机器精度和实际情况,Workbench Mechanical将会确定一个误差可以忽略的值,这个值就是标准值【Criterion】。力收敛值【Force Convergence Value】必须小于标准值才能使子步收敛。

提示信息(如收敛或对分),在输出窗口中用“>>>”和“<<<”标示,如图5-25所示。

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图5-24 求解器输出的信息

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图5-25 力收敛图

力收敛显示什么是残余力和标准力。当残余力小于标准力时,这一子步是收敛的。图5-26中分别用紫色和绿色的点线来代表载荷步和子步,此图显示是收敛的。

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图5-26 收敛曲线(www.xing528.com)

2.Newton-Raphson余量

【Newton Raphson】方法求解需要经过多次迭代直到达到力平衡。为了便于调试,可用【Newton Raphson Residuals】余量(残余力)来检测余量高的区域,从而找到力不平衡的原因。在【Solution Infor-mation】的详细窗口中,输入提取【Newton Raphson Residuals】的平衡迭代次数。例如,输入“4”,那么求解退出或不收敛时,将会返回最后三步的残余力,如图5-27所示。当求解停止或不收敛时,余量可以在【Solution Information】分支中得到。

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图5-27 Newton Raphson余量设置

3.刷新间隔【Update Interval】

允许用户指定输出刷新的频率,一般以s为间隔。

4.结果追踪

除了监视不平衡力,在【Solution Information】下还可以添加追踪器【Result Tracker】,利用追踪器使用户能够在求解过程中监视某点的变形或接触区信息,例如观察接触区域渗透量,如图5-28所示。

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图5-28 利用结果追踪监视接触区域信息

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