[探讨]材料的物性参数导致的收敛性问题

mbrslydddd

小弟曾经发贴简单说明了一下ANSYS结构分析中收敛判矩的选取原则
http://www.simwe.com/forum/post/ ... p;tpg=3&age=100
这两天由于帮别人做热分析的东东,到遇到了一个材料热物性参数引起的收敛性问题,现简单说明如下.
一个移动焊接热源的热应力问题,各种参数如导热系数,弹性摸量,比热容等等都是与温度有关的,初始时不考虑材料相变的影响,即是说没有焓变这个参数.在这个情况下计算是没有收敛性问题的,然而后来加上了焓变,这个焓变参数大致如下:温度1100度时焓18,温度1390度时25,温度1500度300,大致是这样的,我们将这个参数加进后发现出现了严重的收敛性问题,打开二分法将最小时间步长设为1/10000,然后在output窗口中监视时间步长的变化情况,初始时时间步长为0.5,我们发现计算中时间步长不断缩小,直至1/10000仍然不能收敛,难道应该继续将时间步长降低吗?我们总的计算时间为40,若继续降低时间步长那么计算将会什么时间完成.
后来我们仔细研究了一下焓变随温度的变化曲线,由于只是输入了三个值,第二个温度和第三个温度之间的焓变出现了严重的突变,线形基本呈现垂直趋势,难道是这个引起的?为了减缓突变的情况我们在此两个温度间增加了几个温度焓变点,这样绘出的温度焓变关系便不在如此突变了.重新计算发现收敛性问题不再出现,而且时间步长也保持的很好。
原因分析：数值模拟中往往对值出现突变的情况非常敏感，收敛性的本质是比较两次迭代间的差值，若差值小于收敛判矩就认为收敛，否则不收敛。而值关系出现突变时收敛性是很难的，时间的微小增加将会导致相应值的急剧增大，因此为了保证收敛必须降低时间步长，但时间步长是不能无限降低的，因此使值关系间保持相当的平滑是必须的。
欢迎共同讨论

yinlimeng

大侠，帮我看看我今天发的帖子，等着答辩！加急！！！先谢谢了！http://www.simwe.com/forum/viewthread.php?tid=582245

nwpuyl

楼主可以整理得更详细一些发到论坛的期刊上试一试！

mbrslydddd

哈哈,行吗?感觉内容不怎么多,若要考察可能影响收敛性的所有因素似乎范围又太大了.

nwpuyl

如果加上一个算例模型，那也差不多了吧！哈哈
不过还是看楼主时间如何，有时间的话就当是锻炼也无妨啊！

shjg

说得好，这样的贴越多越好！

wangzijie1cs

好，这个帖子顶上去