hyf0lt 发表于 2011-1-20 17:10:14

【原创】【奉献：详解分析步中自动增量控制原理】

本帖最后由 hyf0lt 于 2011-1-21 14:18 编辑

【奉献：详解分析步中自动增量控制原理】

1.前言

      本人在帖子
“【奉献：job monitor对话框中各个参数的含义】http://forum.simwe.com/viewthread.php?tid=967002&fromuid=457766 ”中，已阐述Abaqus/standard求解器在求解非线性问题时，需要将每个分析步划分为一系列的增量步，每个增量步内进行若干次迭代。为说明分析步中自动增量控制原理，现先对分析步、增量步和迭代步作一详细解释。



2.分析步、增量步和迭代步详解
[*]分析步（step）
      分析步是用来描述加载过程中的一系列的加载步骤。一个模型可以包含一个或多个分析步，每个分析步中均可采用不同的载荷、边界条件和输出请求等；

[*]增量步（increment）
      增量步是分析步的一部分，每个分析步由一系列的增量步组成。在非线性问题中，由于位移和载荷之间的非线性关系，使整个分析步的求解无法一次完成，因此需要将分析步划分为多个增量步按照非线性求解步骤来进行计算。
      
      每个增量步结束时，结构处于或近似处于平衡状态，并输出该增量步的计算结果，以此类推，最终输出整个分析步的计算结果。

[*]迭代步（iteration）
      迭代步是在一个增量步中找到平衡解的一种尝试。如果当前解不满足平衡条件，abaqus将进行另一轮迭代，直至得到平衡解；如果当前解满足平衡条件，该增量步才完成，此时才能获得该增量步的计算结果。



3.自动增量控制原理详解

      缺省状态下，Abaqus自动调整增量步的大小，因此它能有效地求解非线性问题。

      用户在建模时需要在每一个分析步中，指定初始增量步、最小增量步、最大增量步和最大增量步数等参数，ABA在求解过程中会根据收敛情况自动调整后续各个增量步的大小。

      未完待续。。。

hyf0lt 发表于 2011-1-20 17:17:06

本帖最后由 hyf0lt 于 2011-1-21 18:45 编辑

      接续。。。

      一般而言，用户指定一个合理的初始增量步大小将是有利的。如果用户没有指定初始增量步的大小，ABA则会将全部载荷都作为第一个增量步载荷来施加，这样在求解高度非线性问题时，ABA将不断减小增量步的大小而导致计算时间过长。

      ABA自动调整增量步大小的详细过程如下：

[*]ABA首先根据用户指定的初始增量步大小进行迭代；
[*]缺省状态下，若在某一增量步16次迭代中仍不收敛（或者出现发散），ABA会放弃当前增量步，并将增量步大小减小为当前增量步大小的0.25倍，重新开始迭代尝试；
[*]若在减小后的增量步16次迭代中仍不收敛（或者出现发散），ABA会继续放弃当前的增量步，并将继续减小增量步的大小至当前增量步大小的0.25倍，重新开始迭代尝试；
[*]ABA总是利用比较小的载荷增量来尝试找到收敛解。若此增量步仍不收敛，ABA将再次减小增量步的大小；
[*]以此类推，直至得到收敛解，或者达到ABA所允许的一个增量步中最多5次增量步减小的限制，而终止分析；
[*]如果连续2个增量步只需少于5次的迭代就获得收敛解，ABA会自动地将增量步的大小增大至当前增量步的1.5倍，继续进行下一个增量步的计算。
[*]值得注意的是，如果一个分析步的增量步的总数超过了用户所指定的最大增量步数目，分析也会终止，并显示"error:Too many increments needed to complete the step."


4.结束语

        本帖内容希望对各位学友有所帮助，如有错误之处，还盼请有识之士不吝批评指正！

      本帖系原创，属个人总结，如有雷同，纯属巧合！



5.参考资料

        《abaqus6.6在机械工程中的应用》

       《abaqus有限元分析常见问题解答》

       帖子【奉献：job monitor对话框中各个参数的含义】 http://forum.simwe.com/viewthread.php?tid=967002&;fromuid=457766

zsq-w 发表于 2011-1-20 17:18:11

请lz看顶置，多谢合作。

hyf0lt 发表于 2011-1-20 20:21:53

3# zsq-w 看什么？？？
不知道。。。

zsq-w 发表于 2011-1-20 20:28:58

请看顶置
新手须知---7 分类问题。

话说lz已经不是新手了....

hyf0lt 发表于 2011-1-21 13:18:00

5# zsq-w
已经拜读完毕。。。
以前没注意这些
下次发帖会注意这些了
本贴已经修改完毕

zsq-w 发表于 2011-1-21 13:24:21

多谢合作。

nedved_lee 发表于 2011-3-21 13:11:06

好东西，受益匪浅

yimengweima 发表于 2013-8-11 22:11:19

好东西，学习了。

szlhfgd 发表于 2013-8-12 08:24:53

非常雷同。:):)

513168697 发表于 2013-11-5 20:06:30

好定西

liuhuan19890404 发表于 2013-11-6 15:58:39

请问什么叫缺省状态！？:)

hyf0lt 发表于 2013-11-13 23:24:43

liuhuan19890404 发表于 2013-11-6 15:58
请问什么叫缺省状态！？

“缺省”就是“默认”的意思

天大结构26 发表于 2013-12-30 12:10:58

本帖最后由 天大结构26 于 2013-12-30 12:21 编辑

厉害啊，楼主果然厉害，，，那连接怎么打不开了呢可以了：http://forum.simwe.com/forum.php?mod=viewthread&tid=967002&highlight=job%2Bmonitor

291517964 发表于 2013-12-30 12:26:44

支持原创、把这些概念说的比较明白透彻，备感受益！

飞翔的鱼儿 发表于 2014-1-21 18:32:17

支持 支持

kenniu2014 发表于 2014-2-11 10:19:47

非常感谢，这个问题困扰我很久了

zhchh 发表于 2014-2-19 10:12:20

受益匪浅谢谢分享

ohmybed 发表于 2014-9-30 16:32:40

不错，值得学习。

xigema1214 发表于 2014-12-6 10:34:24

受益匪浅
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