ANSYS Workbench瞬态收敛挑战:接触材料非线性


问题描述:如何完成仿真收敛问题,特别是对于分析瞬态接触材料非线性问题时,收敛更难,要完成仿真收敛,就要了解仿真收敛的基本要求、特别设置、关键设置


瞬态收敛方法:


1) 基本检查

瞬态接触材料非线性仿真计算无法收敛,首先检查模型、材料、接触、网格、约束及运算硬盘空间等基本操作。

模型设置: 检查导入模型无多余点、线、面,模型布尔运算设置充分。

图 1 模型 part 设置



接触设置:检查模型之间应该设置接触的地方已经设置,摩擦系数一般设置为 0.1,其他参数选择默认,一般不做变化,不需要设置接触的地方已经进行了布尔运算。

图 2 模型接触设置



网格设置:关键部分划分为六面体网格,并进行网格细化,使用四面体网格会影响仿真收敛。

图 3 六面体网格及网格细化




约束设置:检查模型约束是否充分。

硬盘空间:进行仿真收敛计算的硬盘空间大于100G。



2)特别设置

第一步施加一个很小的位移或很小的力,如图,-1e-5mm,更容易完成仿真收敛;

图 4 小位移或小载荷设置



3) 关键设置

时间步设置直接关系计算收敛,每一步都要设置一定的时间子步,如第一步子步数设置为 40 步,第二步子步设置为 30 步等等。

如果在第一步计算不收敛,增加第一子步数,如变为 50 步,再进行计算,直到所有步都计算完成。

图 5 六面体网格及



网格细化

一旦前3步能完成收敛,后面几步的子步设置为第三步的子步数即可。

如果仍然无法收敛,需要增加硬盘空间,计算错误中会提醒。

还是不能完成收敛,就要改变网格划分和增大收敛子步交齐进行试算,完成收敛。



特别说明

有些人建议修改接触设置来达到收敛,如果接触选项不了解,建议使用默认,尽量不做改动。


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