接触非线性计算时要打开nlgeom吗？

intelmilan

我的模型计算接触时可以，材料为混凝土的损伤塑性模型。但是打开nlgeom后计算就不收敛了。模型应该属于小变形，但一般非线性计算不都是打开nlgeom容易收敛吗?为什么在不设置nlgeom时可以计算，打开nlgeom反而不收敛了呢? 这两个INP文件仅在设置nlgeom有区别，其余均相同。谢谢大家。

kongdong

接触，是典型的非线性问题，我认为当然要打开啦。

intelmilan

谢谢关注，但是考虑接触模型也不是大变形，那么还有必要打开nlgeom吗，而且我这个模型在不打开nlgeom时计算是收敛的，为什么在nlgeom打开后反而不收敛了？  
我这个模型计算打开nlgeom的目的是为了获得一些节点计算后的坐标。

zsq-w

1 新手算接触宜打开非线性。除非你非常肯定这个必定的几何线性问题（这个肯定的人一般算老手了吧）。
2 需要得到计算后节点坐标，建议打开几何非线性。
3 nlgeom时计算是收敛的，nlgeom打开后反而不收敛----这个情况经常出现。说明需要修改模型。这种情况一般说明应该打开nlgeom，而且未打开nlgeom的结果参考价值很小。

caoer

这个功能不是很清楚，一般情况下，nonlinear solver 都是应用newton法进行循环迭代，将其中一个变量赋予之前计算所得到的值，使之参与计算，简单的说就是将Nonlinear term变成linear term然后多次求解，直到收敛，也就是小于某个值 /epsilon,就判断为得到正确结果，这个方法在处理大多数问题还是有效的，显而易见nonlinear计算会增加你的计算成本，就是费时。至于nlgeom在aba的作用我不是很清楚，但是有个很简单的方法判断，就是分别计算开启和不开启两种状况，如果诧异不大，那么表示nonlinear 不是必要的，可以不开启以节约计算时间，如果模型很小，不在乎计算的负担，那么开着也无妨。

intelmilan

感谢楼上几位大侠的指点，但我的模型现在是不打开nlgeom时计算收敛，而打开nlgeom反而不收敛了，解决方法是zsq-w大侠说的修改模型吗，我的模型就是简单的接触和材料非线性计算，仅仅是为了得到计算后的坐标所以才打开大变形nlgeom的。现在打开nlgeom不收敛是不是在大变形设置时的问题一啊？ INP文件较大，我就贴出主要的步骤吧，请大侠们指点一二，谢谢。

zsq-w

1 我没有做过混凝土，所以上面的经验可能不一定适合你
2 刚才导入inp为空。lz还是上传完整的inp或者cae吧，也可以上传到网盘上。我可以试试。
3 不收敛的原因一般不归结到打开了Nlgoem。

tonnyw

7# zsq-w

I don't know about geometry nonlinearity in Abaqus. There are two types of formulations:
Total Lagrangian (T.L.) and Updated Lagrangian (U.L.). Does Abaqus have this two options.

zsq-w

7# zsq-w

I don't know about geometry nonlinearity in Abaqus. There are two types of formulations:
Total Lagrangian (T.L.) and Updated Lagrangian (U.L.). Does Abaqus have this two options.
tonnyw 发表于 2010-3-23 12:49

For geometrically nonlinear analysis, small-strain shell elements in Abaqus/Standard (S4R5, S8R, S8R5, S8RT, S9R5, STRI3, and STRI65) use a total Lagrangian strain.

Manual里面就这么多，没有找到别的信息。

tonnyw

When you mention "大变形", what do you mean exactly? Do you mean large displacement or large strain?

How about running the following case?
plasticity + large displacement + large strain
The result from this case should always be correct. But here you should be careful, what kind of element formulation you want to choose: displacement-based, mixed. For large strain, you might use updated Lagrangian Hencky formulation. I don't know if Abaqus has these options. I put here in case you need.

licellphone

如果确定变形小的话我觉得没必要开,开的话反而增加叠代次数

caoer

大变形就是finite deformation model ,和 nonlinear solver 是两码事，当然也许你需要用nonlinear solver 来求解 finite deformation。
如果你的模型是钢材等很硬的物质，就用small deformation, 如果是一些软性材料如橡胶土壤什么的或者复杂复合材料，那么肯定是选用finite deformation model 来计算，具体的finite deformation 也有很多细分模型，多看手册多看书，选一个适合自己的。
lz可以参看我之前写过的一篇水文。
http://forum.simwe.com/viewthread.php?tid=912004&

caoer

When you mention "大变形", what do you mean exactly? Do you mean large displacement or large strain?

How about running the following case?
plasticity + large displacement + large strain
The resu ...
tonnyw 发表于 2010-3-23 13:19

is any difference between large displacement and large strain?

tonnyw

13# caoer
Sure there is difference.

The model can have large displacement, large rotation, and small strain (accumulated plastic strain less than 2%).

Large strain means accumulated plastic strain greater than 2%.

tonnyw

12# caoer
如果你的模型是钢材等很硬的物质，就用small deformation
>This is not true. It has nothing to do with the hardness of the material. It depends on the magnitude of the accumulated plastic strain to determine if it is large strain.
As for large displacement and large rotation, you have to run two cases (one without geometric nonlinearity and one with it) to see if there is any significant difference.

caoer

i was saying the elastic deformation, well, for the plastic case, it varys

Hansha

非线性有三种：材料（塑性），几何（大变形）和约束（接触）。NLGEOM只对应几何非线性，而与材料非线性和约束非线性无关。这从它的拼法上就知道了：Non-Linear GEOMetry嘛。所以并非一扯上非线性，就要打开它。不打开它，程序使用节点的初始位置，打开它后，程序使用节点的瞬时位置，较费时间。如果有一个量，只要是非线性问题就要打开它的话，这个量应该叫做NL，agree?

Hansha

大变形就是finite deformation model ,和 nonlinear solver 是两码事，当然也许你需要用nonlinear solver 来求解 finite deformation。
如果你的模型是钢材等很硬的物质，就用small deformation, 如果是一些软性材料 ...
caoer 发表于 2010-3-23 23:35

是小变形还是有限变形，材料只是一个方面，还应该与结构和外载有关。钢是很硬，可是很长的钢丝，即便在弹性范围内，也可能发生弯曲大变形。如果外载很小，对于橡胶，海棉，也可能是小变形。

zsq-w

非线性有三种：材料（塑性），几何（大变形）和约束（接触）。NLGEOM只对应几何非线性，而与材料非线性和约束非线性无关。这从它的拼法上就知道了：Non-Linear GEOMetry嘛。所以并非一扯上非线性，就要打开它。不打开 ...
Hansha 发表于 2010-3-24 10:22

这样说固然是不错。不过来论坛问这个问题多半都不太会判定自己的模型是否几何非线性，甚至因为学习过程中都是先学弹性阶段小变形，许多同学对大变形的概念都没有建立起来。所以建议新手还是打开（或者打开and关闭各算一次），至于那些自己分析之前就能判定自己模型是不是非线性的同学，一般都有些经验了，或者也是力学概念掌握得比较深了，都不需要问了 。

tonnyw

19# zsq-w

Completely agree with you. Whether turning on NLGEOM is not something one can know before the computation unless it is obvious. As zsq-w suggested, it is always safe and correct to turn on the NLGEOM option.