《ansys收敛准则简介》由会员分享，可在线阅读，更多相关《ansys收敛准则简介（19页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、ansys收敛准则简介Document serial number UU89WT-UU98YT-UU8CB-UUUT-UUT108Ansys收敛准则 收敛准则主要有力的收敛，位移的收敛，弯矩的收敛和转角的收敛。一 般用力的控制加载时，可以使用残余力的2-范数控制收敛；而位移控制 加载时，最好用位移的范数控制收敛。收敛精度默认为 %，但一般可放 宽至 5%，以提高收敛速度。使用力收敛是绝对的,而位移收敛并不一定代表你的 计算真 的 收敛,但 很多情况下使用位移更容易得到想要的 结果ANSYS中的收敛准则默认情况如下：cnvtol,lab,value,toler,norm,minref: m( L
2、& z; R& a/ s/ a1) 在solcontrol为打开状态时，对于力和力矩来说是默认值为；对于 没有转角自由度的D0F,其默认值为。0 + w4 P* % V u5 K2) 在solcontrol为关闭状态时，对于力和力矩来说，其默认值为。默认情况下solcontrol为打开状态，因此如果用户完全采用默认 的话，对于力和力矩来说是默认值为；对于没有转角自由度的DOF,其默 认值为。在分析中追踪到沿荷载挠度曲线反向“漂移回去”，是一个典型的难 题，这是由于太大或者太小的弧长半径引起的。研究荷载-挠度曲线可以 搞清楚这一点，。然后可应用nsubst和arclen命令调整弧长半径大小和范围
3、。加快收敛的方法有一下几种：1可以增大荷载子步数 nsubst,nsbstp,nsbmn,carry c2 4 x$ x- y2修改收敛准则 cnvtol,lab,value,toler,norm,minref3打开优化的非线性默认求解设置和某些强化的内部求解算法，solcontrol,keyl,key2,key3,vtol (一般情况下，默认是打开的)4重新划分网格 网格的单元不宜太大或太小一般在510厘米左右5 检查模型的正确性1) 关于位移判据当结构受力后硬化严重时,位移增量的微小变化将引起 失衡力的很大偏差.另外,当相邻两次迭代得到的位移增量范数之比跳动 较大时,将把一个本来收敛的问题
4、判定为不收敛.所以在这两种情况下不 能用位移准则.2) 关于力判据当物体软化严重时,或材料接近理想塑性时,失衡力的微小 变化将引起位移增量的很大偏差.所以在这种情况下不能用失衡力判据如果单独用位移控制收敛,就可能出现第一次跌代后力和位移是收敛的, 但第二次就跌代计算的位移很小,可能认为是收敛的解,实际离真正的解 很远.应当使用力收敛检查或以位移为基础检查,不单独使用她们.convergence value 是收敛值，convergence norm 是收敛准则。ansys可以用cnvtol命令，如：cnvtol,f,10000,2,其中f是指采 用力结果，10000是收敛绝对值，是收敛系数，2
5、是收敛2范数。（ o;收敛准则应该是指选取那种结果进行收敛判定，通常有三种选择，分别 是力（f）,位移（u）、和能量。当然这三种形式可以单独使用也可以 联合使用。收敛准则的另一层意思应该是选取什么范数形式（1、2、3范 数） 。一般结构通常都选取2范数格式。 1 g, C* q ; W: H7 E7 而收敛值只是收敛准则中的一部分，如cnvtol命令中的收敛绝对值与收 敛系数的乘积就应该是你所指的收敛值（convergence value）。ansys使用收敛准则有L1，L2，L（无穷大）三个收敛准则。 在工程中，一般使用收敛容差（）就可以拉。6 J. H6 * I7 X% H 建议使用位移收
6、敛准则（ cnvtol,u, ）与力收敛准则（ cnvtol,f，, ）。因为仅仅只使用一个收敛准则，会存在较大的误 差。$ u% P% Y, f9 u& W; R/ _假如你只能是使用一个收敛准则，建议你提高收敛容差（以下）。7 m1ansys计算非线性时会绘出收敛图，其中横坐标是cumulative it era tion number 纵坐标是 absol ute convergence norm。他们分别是 累积迭代次数和绝对收敛范数，用来判断非线性分析是否收敛。ansys在每荷载步的迭代中计算非线性的收敛判别准则和计算残差。其中计算残差是所有单元内力的范数，只有当残差小于准则时， 非
7、线性叠代才算收敛。ansys的位移收敛是基于力的收敛的，以力为基础 的收敛提供了收敛量的绝对值，而以位移为基础的收敛仅提供表现收敛 的相对量度。一般不单独使用位移收敛准则，否则会产生一定偏差，有些 情况会造成假收敛.(ansys非线性分析指南一基本过程。因此ansys官 方建议用户尽量以力为基础(或力矩)的收敛误差，如果需要也可以增 加以位移为基础的收敛检查。ANSYS缺省是用L2范数控制收敛。其它还 有L1范数和L0范数，可用CNVTOL命令设置。在计算中L2值不断变 化，若L2crit的时候判断为收敛了。也即不平衡力的L2范数小于设置 的 criterion 时判断为收敛。- q; F r
8、7 p( c- V4 z S2 f% g由于ANSYS缺省的criterion计算是你全部变量的平方和开平方 (SRSS) *valuse(你设置的值),所以crition也有小小变化。如有需 要，也可自己指定crition为某一常数，CNVT0L,F,10000,0 就指定力的收敛控制值为10000*=1。4 v: h9 Y8 v- z( 3 . 另外，非线性计算中用到的一个开关是SOLCONTROL4 U3 N5 z( N8 Q3 A;如关闭SOLCONTROL选项，那么软件默认收敛准则：力或弯矩的收 敛容差是，而不考虑位移的收敛容差；如果打开SOLCONTROL选项，同样 的默认收敛准则
9、：力或弯矩的收敛容差是，而位移收敛容差是。非线性收敛非常麻烦，与网格精度、边界条件、荷载步等一系 列因素有关，单元的特点对收敛的影响很大，单元的性态不好收敛则困难些；合理的步长可以使求解在真解周围不至于振荡，步长过小，计算 量太大，步长过大，会由于过大的荷载步造成不收敛。网格密度适当有 助于收敛，网格太密计算量太大，当然太稀计算结果会有较大的误差。 究竟多少往往要针对问题进行多次试算。+ Z( z: h( X% n7 G 如果不收敛，可以考虑一下方法改进1. 放松非线性收敛准则。(CNVTOL #Sets convergence values for nonlinear analyses).2
10、. 增加荷载步数。; Q# n; A& |; n(NSUBST #Specifies the number of substeps to be takenthis load step)3. 增加每次计算的迭代次数(默认的25次)(NEQIT #Maximum number of equilibrium iterations allowed each substep)4 重新划分单元试试，后续会得到不同的答案。收敛准则主要有力的收敛，位移的收敛，弯矩的收敛和转角的收敛。一 般用力的控制加载时，可以使用残余力的2-范数控制收敛；而位移控制 加载时，最好用位移的范数控制收敛。收敛精度默认为 %，但一
11、般可放 宽至 5%，以提高收敛速度。+ z4 2 o+ E% R8 a6 d 使用力收敛是绝对的,而位移收敛并不一定代表你的 计算真 的 收敛,但 很多情况下使用位移更容易得到想要的 结果ansys中的收敛准则默认情况如下:cnvtol,lab,value,toler,norm,minref1）在solcontrol为打开状态时，对于力和力矩来说是默认值为；对于 没有转角自由度的D0F,其默认值为。8 j（ A. 03 Z1 X6 G2）在solcontrol为关闭状态时，对于力和力矩来说，其默认值为。默认情况下solcontrol为打开状态，因此如果用户完全采用默认 的话，对于力和力矩来说是
12、默认值为；对于没有转角自由度的D0F,其默 认值为。在分析中追踪到沿荷载挠度曲线反向“漂移回去”，是一个典型的难 题，这是由于太大或者太小的弧长半径引起的。研究荷载-挠度曲线可以 搞清楚这一点，。然后可应用nsubst和arclen命令调整弧长半径大小 和范围。加快收敛的方法有一下几种：& I!八 t; W& 1可以增大荷载子步数 nsubst,nsbstp,nsbmn,carry1 Z! s$ n4 o5 _#2修改收敛准则 cnvtol,lab,value,toler,norm,minref3打开优化的非线性默认求解设置和某些强化的内部求解算法， solcontrol,key1,key2,
13、key3,vtol （一般情况下，默认是打开的）4重新划分网格 网格的单元不宜太大或太小一般在510厘米左右5 检查模型的正确性* ; 7 ; S I, O7 V% K- J5 e1）关于位移判据当结构受力后硬化严重时,位移增量的微小变化将引起 失衡力的很大偏差.另外,当相邻两次迭代得到的位移增量范数之比跳动 较大时,将把一个本来收敛的问题判定为不收敛.所以在这两种情况下不 能用位移准则.2）关于力判据当物体软化严重时,或材料接近理想塑性时,失衡力的微小 变化将引起位移增量的很大偏差.所以在这种情况下不能用失衡力判据如果单独用位移控制收敛,就可能出现第一次跌代后力和位移是收敛的,但第二次就跌代
14、计算的位移很小,可能认为是收敛的解,实际离真正的解 很远.应当使用力收敛检查或以位移为基础检查,不单独使用她们.convergence value 是收敛值，convergence norm 是收敛准则。ansys 可以用cnvtol命令，如：cnvtol,f,10000,2,其中f是指采用力结果， 10000是收敛绝对值，是收敛系数，2是收敛2范数。收敛准则应该是指选取那种结果进行收敛判定，通常有三种选择，分别是力（f）,位移（u）、和能量。当然这三种形式可以单独使用也可以联合使用。收敛准则的另一层意思应该是选取什么范数形式（1、2、3范 数）。一般结构通常都选取2范数格式。3 . s0 H
15、- m（ g; u而收敛值只是收敛准则中的一部分，如cnvtol命令中的收敛绝对值与收 敛系数的乘积就应该是你所指的收敛值(convergence value)。！ansys使用收敛准则有LI, L2, L(无穷大)三个收敛准则。在工程中，一般使用收敛容差( )就可以拉。 $ H0 w9 N2 |* N4 h( U)建议使用位移收敛准则( cnvtol,u, )与力收敛准则( cnvtol,f，, )。因为仅仅只使用一个收敛准则，会存在较大的误 差。假如你只能是使用一个收敛准则，建议你提高收敛容差(以下)。！ R&ansys计算非线性时会绘出收敛图，其中横坐标是cumulative it er
16、a tion number 纵坐标是 absol ute convergence norm。他们分别是 累积迭代次数和绝对收敛范数，用来判断非线性分析是否收敛。ansys在每荷载步的迭代中计算非线性的收敛判别准则和计算 残差。其中计算残差是所有单元内力的范数，只有当残差小于准则时， 非线性叠代才算收敛。ansys的位移收敛是基于力的收敛的，以力为基础 的收敛提供了收敛量的绝对值，而以位移为基础的收敛仅提供表现收敛 的相对量度。一般不单独使用位移收敛准则，否则会产生一定偏差，有些 情况会造成假收敛.(ansys非线性分析指南一基本过程。因此ansys官 方建议用户尽量以力为基础(或力矩)的收敛误差，如果需要
