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1、一、amplitude 学习1、abaqus 分析收敛的个人经验整理2008-01-16 09:24做 ABAQUS 的接触分析和有限元分析有段时间了，昨天总算是挤出了一点东西。不过鼓励的是刚发到 simwe 上就马上被加分，挺高兴的。算是回馈给 simwe 上的一篇文章，感谢上面那么多高手的帮助了。自己的东西当然也希望在自己的窝这边放一个，大家觉得好的也不要忘了顶一下啊。祝大家早日把自己的问题搞定。 simwe 的文章链接说一下自己在分析收敛方面的一些经验接触分析收敛不管怎么总还是一个很大的问题，而我们经常在一个地方卡了很长的时间，怎么也找不到解决和提高的办法。而 aba_aba 在 aba
2、qus 常见问题汇总中给了我们模型改进的方向和一些方法。在我分析的过程当中，怎么找到模型中的影响收敛的关键问题所在也是一个很让我迷茫了很长时间。下面谈一下我个人的一些经验和看法。如有错误还望大家指出，也希望大家给出自己更多的经验分享。abaqus 的隐式求解的就是求算出一个很大的刚度矩阵的解，这个方程能否通过一次一次的迭代到最后达到一个系统默认的收敛准则标准的范围之内，就决定了这一次计算能否收敛。因此要收敛的话，系统与上一个分析步的边界条件区别越小的话，系统就越容易找到收敛解。针对这一点，我们可以得到下面的几种方法来尽可能的使系统的方程的解尽可能的接近上一步，以达到收敛。下面的方法的指导思想是
3、：尽可能小的模型，前后两个分析步的改变尽可能的少。1. 接触分析真正加载之前，设置一个接触步让两个面接触上来，在这个步骤里面，接触面的过盈小一点好，比如 0.001.接下去再把作用与两个接触体的力及接触方向的自由度放开。2. 如果系统的载荷很多的话，将系统的载荷分做多步进行加载，一次性全上可能使系统无法在规定的迭代次数内收敛。所以根据需要分开，让 abaqus 的内核慢慢消化去。少吃多餐在这边好像也是成立的。3. 系统有多个接触的话，也最好如载荷一样，分成几个 step 让他们接触上。这样的做法会让你以后在模型的修改中更有方向性。4. 模型还是不收敛的话，你可以看一下是在哪一步或者那个 inc
4、 不收敛。对于第一步直接不收敛的话，如果模型是像我上面把载荷和接触分成很多步建立的话，可以把载荷加载的顺序换一下。如果你把第二个加载的载荷换到第一步以后，计算收敛了，那影响收敛的主要问题应该就是原来第一个加载或着接触影响的。这种情况下面一般算到这个加载的时候还是不会收敛。这个时候可以考虑是否有什么其他办法能够使步骤的变化与上一步变动小一点，比如第一点里面提到，或者继续把这个载荷细分呢？5. 对于接触分析不收敛的情况，可以自己看一下模型的接触面。有时候是overclosure,这个时候在 assemble 里面将模型相对位置稍微移动下或者用接触里面的那个 adjust only to remov
5、e overclose,不过或一种方法会使你的网格扭曲变形。问题不大也是可以用的。有的时候是因为，模型中的两个接触面变成了一个点和一个面接触，而点或者面中有一个位置并不是很稳定。这个时候就会出现了 dividing,有时候求解无法成功。这时候可以看一下是不是能够将模型该处稍微改一下呢？或者将该处的网格细化一下。6. 模型实在是比较大的话，可以修改 solver 的设定，将迭代次数改大一点。对于开始计算就不收敛的，而在迭代次数到了以后时间增量还不是很小的话，可以将 initial 和 minimum 改小一点。模型越大的话这边可以改的越小，特别是前后两个 step 变化比较大的情况下。但对于模型
6、不是很大的情况下，太小的时间增量是意义不大的，问题应该从模型当中是否有错误去考虑。7. 模型太大的话会导致求解的方程太大，不需要的不重要的接触最好从模型当中去除。这样的话对结果影响也不会很大，而且可以是计算时间大大的减少。8. 对于收敛准则的修改还是很不推荐的，应作为下下策使用。不上一些这里面关系到的一些 abaqus 出错信息，方便那些正在如自己当初郁闷中的人更好的找到这篇文章。大家如果有什么不太清楚的也可以留言，有时间探讨一下。*NOTE: THE SOLUTION APPEARS TO BE DIVERGING. CONVERGENCE IS JUDGED UNLIKELY.求解出现分歧
7、，一般是状态不稳定，如你的某一个物体的自由度忘了约束或着分析到了一种极限状态之类的，解决方案见上。*ERROR: TIME INCREMENT REQUIRED IS LESS THAN THE MINIMUM SPECIFIED步长比最小步长小，方案见上。*NOTE: SEVERE CONTACT OVERCLOSURES EXIST. CONVERGENCE IS JUDGED UNLIKELY.接触出现问题，用 visulazation 的 tool 的 job diagnostics 查看，针对那个接触进行修改。把距离稍微改大一点点，应该是很有帮助的。如果是计算中出现问题的话，应该是你
8、前后两个 step 设置的有问题。2、求助：ABAQUS 中移动荷载如何实现？就是说荷载位置随时间是变化的，比如汽车行驶时对路面施加的荷载，就是均布移动荷载，请大家帮帮我，这样的移动荷载在 ABAQUS 中怎么才能实现呢？不胜感使用 ABAQUS 中的 Amplitude 就可以了，你只要输入你均布移动波形的主要点数值信息，Amplitude 就可以把整条曲线的大致轮廓实现出来。二、表面换热系数请教一个对流换热问题，期待高人指点！模型：平板两侧有不同温度的逆流流动，平板有厚度和导热系数。请问边界条件中平板的换热中设定对流换热时，如何设其换热系数？是两侧的对流换热系数和中间的导热过程串联的总换热
9、系数还是高温测流体的对流换热系数？万分感谢！由于平板的两侧都有流体，这是一个耦合换热的界面不用设置热边界条件，因为对流表面换热系数是根据流体的性质，流场的流动状态（湍流度，黏度等）来计算的Fluent 会自动根据流体的性质，固体的材质和壁厚自动计算但必须使板的两个面和各自接触的流体区域交界面设置为 Couple导入到 Fluent 时会出现 Shadow这样的话就可以了三、使用问答aqus 使用问答（一） Vicky 转载Q: abaqus 的图形如何 copy? A: fileprintfile 格式为 png，可以用 Acdsee 打开。 Q: 用 Abaqus 能否计算Dep不对称的问题
10、? A: 可以，并且在 step 里面的 edit step 对话框 other 里面的 matrix solver 有个选项。 Q: 弹塑性矩阵【D】与 ddsdde 有何联系? A: stress=D*stran；d(stress)=ddsdde*d(stran)。 Q: 在 abaqus 中，如果采用 umat,利用自己的本构，如何让 abaqus 明白这种材料的弹塑性应 变，也就是说，如何让程序返回弹性应变与塑性应变，好在 output 中输出，我曾想用最笨 地方法，在 uvarm 中定义输出，利用 getvrm 获取材料点的值，但无法获取增量应力，材料常 数等，研究了帮助中的例子，u
11、matmst3.inp,umatmst3.for,他采用 mises J2 流动理论，我 在 output history 显示他已进入塑性状态，但他的 PE 仍然为 0！? A: 用 uvar( )勉强成功 。 Q: 本人在用 umat 作本构模型时， *static, 1,500,0.000001,0.1 此时要求的增量步很多，即每次增量要很小， *static 1,500 时，在弹性向塑性过度时，出现错误，增量过大，出现尖点.? A: YOU CAN TRY AS FOLLOWS: *STEP,EXTRAPOLATION=NO,INC=2000000 *STATIC 0.001,500.
12、0,0.00001,0.1。 Q: 模型中存在两个物体的接触，计算过程中报错，怎么回事? A: 接触问题不收敛有两个方面不妨试试： 一、在*CONTACT PAIR 里调试 ADJUST 参数； 二、调一些模型参数，比如 FRICTION 等。 。 Q: 在边界条件和加载时，总是有 initial 这个步，然后是我们自己定义的加载步，请问这 个 initial 步,主要作用是什么？能不能去掉？ A: 不能去掉 ,所有的分析都有,是默认的步。 Q: A solid extrusion base feature 这句话是什么意思？ extrusion、revolution 等是什么意思？ A: 这
13、两的是三维建模时候, 在画完二维图形,如何来生成三维图形, extrusion 意思是你给定一个厚度, 然后二维图形第三个方向上面伸展这么多形成三维图形 revolution 意思是你给定一个旋转轴,二维图形绕其旋转后形成三维轴对称图形 。 Q: 偶在 umat 中调用求主应力函数 CALL SPRINC(STRESS,PS,LSTR,NDI,NSHR) 后，存储主应力得数组 PS 中 各个主应力排列顺序是什么？ PS1PS2PS3 ? PS1PS1PS3PS2 ? A: 第二个 。 Q: 在*USER MATERIAL 的定义中， 对 的偏倒数，即 DDSDDE 被称为： material
14、stiffness matrix; 而在 UMAT 中，DDSDDE 被称为： materials Jacobian matrix。 请问 DDSDDE 和材料的切线刚度矩阵的关系是什么？二者是一个概念么？ A: 一般说可以这样理解： ddsdde* 有点像我们常说的弹塑性矩阵：Dep。 Q: 请问 field output 和 history output 什么区别？ 关键字*node output 和*node print 有什么区别？ ? A: field output 和 history output 在 viewer 模块中很明显。 field output 是场量输出， histo
15、ry output 为历史数据输出，会记录场量随时间的曲线 至于*node output 与*node print 的区别在于他们写入不同的后缀文件，比如*.odb,*.dat 等，在 help 中有详细介绍 *node output 是给 CAR 或 VIEWER 做后处理用的，是二进制文件，而*node print 则是写到 DAT 文件中，你可以自己看的文本文件。 field output 用来输出模型中较大部分（a large portion of the model）的那些输出频 率较小的变量，如模型的等值线，变形图等； 而 history oupput 用来输出模型中较小部分的那些
16、输出频率较大的变量，如荷载作用点 处 的荷载-位移图等。 所以，应力，应变，位移，反力等既可以作为 field output 也可以作为 history oupput 输 出。 。 Q: 我在学习 ABAQUS 时，遇到以下专有名词想请教各位。 1、 orphan mesh instance, 2、 self-contact, 3、 elastic foundation, 4、 convective interaction, 5、 amplitude, 6、 solution-dependent state variable, 7、 datum, 8、 thermal film condition ? A: 1、独立网格实体； 2、自接触； 3、弹性基础，如弹性地基梁； 4、对流相互作用； 5、幅度，数值大小，如定义随时间变化的荷载； 6、依赖于解的状态变量，在
