【求助】弹塑性大变形分析时的收敛问题

lizzy

我在做一个“弹塑性大变形分析时的收敛问题”时，总是不收敛。哪位能告诉我各种增加收敛性的办法？？  
  
我所做的只是一个简单的大圆弧试样如图，单向拉伸的分析。试件一端约束所有自由度，另一端加拉力为 －198000Kpa（以压力的方式加均匀的拉力，所以压力值前加负号）。试件尺寸为50*160*6（宽、长、厚），中间大圆弧截面尺寸为16*6（宽、厚）。材料屈服强度为476Mpa，ex为193GPa，泊松比0.3。  
  
不知哪位大侠能帮帮忙？感激不尽。

雨人

    如果你能将命令流贴上来，更容易讨论。
  
    塑性材料只有EX是不够的，你的材料是怎样处理的？
  
    超过屈服强度值后的模量为多少？（至少要有这个条件）
     

lizzy

这是Curtain兄给我的答复：
  
这么说压力应该是550E6 Pa  
修改后的apdl如下：  
fini  
/cle  
  
/PREP7  
  
ET,1,95  
ET,2,63  
MP,EX,1,193E9  
MP,NUXY,1,.3  
TB,BKIN,1,1 ! BILINEAR KINEMATIC HARDENING  
TBTEMP,70  
TBDATA,1,476e6,0 ! YIELD STRESS AND ZERO TANGENT MODULUS  
  
arc_rad=0.05  
k,1,0.009+arc_rad !define the arc origin  
k,2,0.009  
k,3,0.025,0.04  
WPCSYS,,1  
kwpave,1  
csys,4  
l,2,3  
csys,0  
k,4,0,0  
k,5,0,0.08  
k,6,0.025,0.08  
l,2,4  
l,4,5  
l,5,6  
l,6,3  
a,3,6,5,4,2  
aplo  
wpcsys,,0  
cyl4,,0.06,0.006  
asba,1,2  
aplo  
lesize,1,,,20,3  
lesize,2,,,6  
lesize,4,,,6  
  
lesize,5,,,8  
lesize,6,,,6  
lesize,9,,,6  
lesize,10,,,20  
lesize,11,,,6,1/3  
  
amesh,all  
extopt,esize,4  
VOFFST, 3,0.006 !thickness=0.006  
!vsweep,all  
aclear,all  
da,6,all  
da,7,all  
da,5,symm  
da,8,symm  
asel,s,,,9  
nsla  
cp,1,uy,all  
sfa,9,,press,-550e6  
fini  
/solu  
alls  
solve
  
我原来做的是整体的模型，后来也按curtain的方法改为了对称的模型。curtain是按我的大概描述做的。以下是我按真实结构及材料性能参数修改后的程序：
fini  
/cle  
  
/PREP7  
  
ET,1,95  
ET,2,63  
MP,EX,1,193E9  
MP,NUXY,1,.3  
  
tbdele,miso,all
tb,miso,1
tbtemp,20,
tbpt,defi,0.0014,270082700
tbpt,defi,0.0022,378784700
tbpt,defi,0.003,435644200
tbpt,defi,0.0038,460729300
tbpt,defi,0.0058,475780400
tbplot,miso,1
  
arc_rad=0.05  
k,200,0.009
k,1,0.009+arc_rad,0.00334 !define the arc origin  
k,2,0.009,0.00334  
k,3,0.025,0.04  
WPCSYS,,1  
kwpave,1  
csys,4  
l,2,3  
csys,0  
k,4,0,0  
k,5,0,0.08  
k,6,0.025,0.08  
l,200,4  
l,4,5  
l,5,6  
l,6,3  
l,2,200
a,3,6,5,4,200,2
aplo  
  
wpcsys,,0  
cyl4,,0.06,0.006  
asba,1,2  
aplo  
lesize,1,,,20,3  
lesize,2,,,6  
lesize,4,,,10  
  
lesize,5,,,14  
lesize,6,,,2  
lesize,7,,,6
lesize,10,,,6  
lesize,11,,,24,3
lesize,12,,,6  
  
amesh,all  
extopt,esize,3
VOFFST, 3,0.006 !thickness=0.006  
!vsweep,all  
aclear,all  
da,6,all  
da,4,all  
da,5,symm  
da,8,symm  
asel,s,,,9  
nsla  
cp,1,uy,all  
sfa,9,,press,-550e6  
  
allsel,all
fini  
/solu  
alls  
NLGEOM,on
pred,on
nsubst,800,1000,200
time,1
auto,on
solve
这样做的结果就不再收敛了，是否是由于大变形选项的原因？但必须得用大变形选项，因为应变值已远超过0.05。

lizzy

由于课题时间比较紧张，还望各位仁兄多多帮助。我周五就得交差了，可就这一种载荷的结果算不出来。后续来有好多其他的工作要做呢。
  
各位多费心了。
非常感谢！！

curtain

想问一下,你改过的程序是不是运行不了?

lizzy

能运行呀。我是在ANSYS5.7上运行的。
  
我双改了下程序，分15个载荷步求解，不知道程序对不对。我看输出窗口中显示的，好象是在执行下一个载荷步时，将前面的载荷步又重新执行了一遍。麻烦老兄再帮我看一下我的分载荷步求解处的语句有没有什么问题？我手头的ANSYS资料都被别人借走了，所以只好求求大家了。
谢谢！
  
下面是我最近一次改的程序，兄台再试试。
fini  
/cle  
/config,NRES,10000
/PREP7  
  
ET,1,95  
ET,2,63  
MP,EX,1,193E9  
MP,NUXY,1,.3  
  
tbdele,miso,all
tb,miso,1
tbtemp,20,
tbpt,defi,0.0014,270082700
tbpt,defi,0.0022,378784700
tbpt,defi,0.003,435644200
tbpt,defi,0.0038,460729300
tbpt,defi,0.0058,475780400
tbplot,miso,1
  
arc_rad=0.05  
k,200,0.009
k,1,0.009+arc_rad,0.00334 !define the arc origin  
k,2,0.009,0.00334  
k,3,0.025,0.04  
WPCSYS,,1  
kwpave,1  
csys,4  
l,2,3  
csys,0  
k,4,0,0  
k,5,0,0.08  
k,6,0.025,0.08  
l,200,4  
l,4,5  
l,5,6  
l,6,3  
l,2,200
a,3,6,5,4,200,2
aplo  
  
wpcsys,,0  
cyl4,,0.06,0.006  
asba,1,2  
aplo  
lesize,1,,,20,3  
lesize,2,,,6  
lesize,4,,,10  
  
lesize,5,,,14  
lesize,6,,,2  
lesize,7,,,6
lesize,10,,,6  
lesize,11,,,24,3
lesize,12,,,6  
  
amesh,all  
extopt,esize,3
VOFFST, 3,0.006 !thickness=0.006  
!vsweep,all  
aclear,all  
  
allsel,all
fini  
/solu  
da,6,all  
da,4,all  
da,5,symm  
da,8,symm  
asel,s,,,9  
nsla  
cp,1,uy,all  
  
outres,BASIC,LAST
ld_start=400e6
ld_end=550e6
ld_inc=10e6
i0=1
*do,ld_step,ld_start,ld_end,ld_inc
    sfa,9,,pres,-ld_step
    allsel,all
    NLGEOM,on
    time,i0
    autots,off
    nsubst,1000,10000,100*i0
    i0=i0+1
    solve
*enddo
finish
save,cunla1,db

curtain

结果呢?
结果正确就行,赫赫

lizzy

至今我的程序还没有算完，不知道会怎么样呢。我想先问一问我的程序最后设载荷步分步求解处的做法有没有错。

lizzy

载荷在490Mpa即第10步时收敛，而在500Mpa即第11步时不收敛。
  
麻烦各位再帮我看一看，到底是怎么回事。
  
Thanks！！

curtain

又看了你改过的程序,发现原来你说的屈服强度我以前理解成了屈服极限,也就是说其实材料在230MPa时就屈服了,而476MPa时就拉断了.
  
如果是这样的话,specimen有可能根本不能够承受550MPa的拉力(你也太懒了,不能是我说什么就是什么啊),也就是说你给的stress-strain曲线太短了,specimen中的应力已经超过了曲线范围.

lizzy

我所给出的应力应变关系曲线是实际试验做出来的，实验员给的数据，后面的数据就没有了，你的意思是我还要人为的加上去吗？难道ANSYS不是自动地处理后面的曲线段为水平的吗？
  
我看别的载荷组计算的结果，应变值已远超出我所给的曲线上数据点的范围，ANSYS应该是将后面未输入的应力应变关系曲线做水平线处理的，否则也不会计算出结果。所以后面的曲线我不用再给了。

Expansion

小朋友，你的力学基础知识的没有，明白？
对收敛问题，可以改变时间步长，收敛模数
，。。。见下列命令：
CNVTOL, F,  , 0.5,  , 1  
NSUBST, 50, 5000000000   
NEQIT,  40               
具体的值，你自己调。

小东北

如楼上说的，可以尝试改变一下收敛准则，因为原来你使用的是默认的准则，塑性问题经常不收敛的，所以你可以改改，CNVTOL, F, , 或者CNVTOL, u.

cbsteven

可参考
http://www.simwe.com/cgi-bin/ut/topic_show.cgi?id=22996&h=1#132952