Abaqus之STEP部分

STEP模块主要涉及“计算时间的长短”,"计算时长内每一增量步的时长“,“计算方法的设置”,设置内容主要影响“计算结果是否收敛”及“计算数据结果的数据量的大小”等。
一、 Basic

分析步时长,即该步骤的分析时间长度。
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二、 incremetation

设置计算的时间增量步,与网格的空间增量步同时影响结果的精度

   简言之

   (1)initial incrementation size为计算过程中的初试时间增量步,若结果不收敛,则自动减少增量步长,若收敛较好,则增大时间步长,以减少计算时间。但增量步长的上下限制由minimum和maximum两个值限制。非线性分布西的initial incrementation size取计算总长(time period)的1%是比较保守的一个选择。

   (2)若incrementation size的maximum过大,输出结果可能缺少足够的中间数据

   (3)若incremetation size的minimum过大,结果不收敛,而无法继续计算;如果过小,则计算时间长,且过小是没有意义的,因为abaqus的计算精度为10e-5。
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abaqus的step里有maximum number of increment、initial increment、minimum increment 、maximum increment四个量许多网友不知怎样设置合理,合理设置是建立在深刻理解基础上的。

   要理解这个问题,首先需要了解abaqus的计算过程和有限元计算收敛性问题,abaqus首先用initial值输入进行叠代计算,如果计算结果收敛,则继续以这个值代入计算下一步,如果不收敛,则自动减小时间步长(time increment)重新计算直到收敛然后计算下一步。

   但是如果时间步长减小到最小值minimum时计算结果还是不收敛,则abaqus将停止计算,由此可知maximum值和minimum值分别是abaqus在收敛计算时时间步长的上下限,同时total time=求和(time increment*number),当时间步长很小时,需要计算的步数number相应增大(电脑计算花的时间也随之增大),因此number一般要设置较大值。minimum并不是越小越好,因为(1) number即计算时间增大;(2)abaqus计算精度约在10^(-5),当时间步长小于这个值,计算结果已经没什么意义了。

   有限元计算收敛性与(最小空间步长/时间步长)值有关,若minimum设为10^(-5),还是不收敛,可适当减小空间步长(即把网格画细点),当然还有一些其他办法,如果实在计算不了,也许是模型本身有点问题,或改为显示explicit计算
总而言之,maximun number要适当设置较大值,initial可适当改小(如-2,-3量级),minimum(-5量级)不要修改,maximum值影响不大,可不改。

三、Other

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四、输出设置

输出数据分为两类:

   field output - 某时刻计算结果在空间的分布,常为云图,等直线图(常用)

   history output - 某个点的物理量随时间的变化,常为XY曲线图

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