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[建模和网格划分] (版主加分贴)ANSYS的非线性收敛准则详解

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发表于 2011-8-24 16:10:59 | 显示全部楼层 |阅读模式 来自 新加坡
本帖最后由 seerainbow 于 2011-8-24 16:13 编辑

已经知道ANSYS利用Newton-Raphson 法利用方程:
    [KT]{Du} = {F} - {Fnr} 迭代求出收敛解
程序反复求解方程直到残差{R}(不平衡力),即{R}={F} - {Fnr}足够小。允许的最大残差值称为收敛准则(convergence norm)。
收敛准则数学上表达为:若||{R}|| < (εR *Rref),则:求解收敛。
式中
||{R}|| 是残差{R}的矢量范数 (范数是一个将矢量转换为单一标量值的算子)。
残差的 L1 范数:||{R}||1 =∑|Ri|
残差的 L2 (SRSS) 范数:||{R}||2 = (∑R2i)1/2,即F L2。
残差的无穷范数: ||{R}||&yen; = max(|Ri|)
(εR *Rref) 是力收敛准则,即F CRIT= εR *Rref。
εR是容差因子。Rref 是参考力值,Rref 可以是所有施加的力和反作用力的范数 (自动地将准则调整为载荷的量级)。
收敛容差准则命令:
CNVTOL, Lab, VALUE, TOLER, NORM, MINREF
Lab是检查收敛的项目如力,位移等。
Value是残差||{R}||的典型参考值Rref。最小参考值为MINREF。MINREF默认为0.01。
TOLER是容差因子εR。默认为0.005。
NORM是残差的矢量范数选择。L1,L2,或者无穷范数。

缺省准则对大部分的工程问题适用: ||{R}||2 < (0.5% * ||{F}||2) 。
特殊情况下可以改变准则。可以加紧或放松收敛准则。加紧准则能提高精度, 但收敛困难。也可选择其它项目检查收敛性。可用力, 力矩, 位移及转动准则。另外, 可以改变用来度量收敛项目的范数(L1,  L2或无限范数)。


    改变任何收敛准则,程序将删除所有缺省准则! 第一次改变准则时,出现缺省值的菜单列表。注:
动作按钮为Replace。记住,若改变任何收敛准则,则程序删除所有缺省准则!

因此如果定义了位移收敛准则,应再定义力收敛准则,力准则才有效。

为什么必须再建立力收敛准则? 因为基于位移的检查是收敛的相对度量,它应仅作为基于力收敛的补充。基于力收敛提供收敛的绝对度量,因为它是内力与外力之间平衡的度量。仅依据位移收敛有时会导致错误的结果。

Solution>load step opts>Grph solu Track打开收敛历史曲线图

命令:/GSTON/OFF

迭代历史曲线图中CRIT表示力收敛准则值,L2表示力残差的L2范数。

评分

1

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 楼主| 发表于 2011-8-25 09:08:38 | 显示全部楼层 来自 新加坡
Simdroid开发平台
怎么顶的人不多呢。
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发表于 2011-8-25 09:35:42 | 显示全部楼层 来自 湖南株洲
ding yi  ge
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发表于 2011-9-9 23:08:02 | 显示全部楼层 来自 河北石家庄
很好,不过没有理论研究不深的人不懂
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发表于 2011-9-29 12:56:37 | 显示全部楼层 来自 北京
谢谢楼主
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发表于 2012-5-7 20:05:42 | 显示全部楼层 来自 湖北宜昌
看完您的帖子对收敛有进一步的了解,但是对于收敛命令里面的value、minref的取值还是很模糊。我正在做焊接模拟,总是不收敛,通过修改toler值可以收敛,但找不到到底可以放宽到什么程度的依据,心理不踏实,希望楼主能指条明路,感激不尽!
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发表于 2012-5-7 20:07:11 | 显示全部楼层 来自 湖北宜昌
seerainbow 发表于 2011-8-25 09:08
怎么顶的人不多呢。

看完您的帖子对收敛有进一步的了解,但是对于收敛命令里面的value、minref的取值还是很模糊。我正在做焊接模拟,总是不收敛,通过修改toler值可以收敛,但找不到到底可以放宽到什么程度的依据,心理不踏实,希望楼主能指条明路,感激不尽!
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发表于 2012-5-7 20:32:21 | 显示全部楼层 来自 北京
豁然开朗,楼主大善!
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发表于 2012-5-11 17:55:17 | 显示全部楼层 来自 河南濮阳
很好很强大
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发表于 2012-5-17 16:31:05 | 显示全部楼层 来自 山东济南
楼主强大,简明扼要的介绍了收敛判断原理,但是还是不知道怎样提高收敛性,或者改变收敛准则对结果的影响啊,另外问下楼主,要是靠的特别近的节点间,其加载的载荷变化很大的话,是不是就不太容易收敛那???理论上好像是这么回事,变化幅度较大载荷加载到相邻的节点中,牛-拉公式计算的偏差似乎真的容易变大。。。。正为此事头疼中。。。
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发表于 2012-8-15 16:35:38 | 显示全部楼层 来自 湖北武汉
谢谢版主教诲
我刚好碰的一个疑似不收敛的.
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发表于 2012-8-15 16:59:00 | 显示全部楼层 来自 四川成都
学习学习
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发表于 2012-8-20 17:18:49 | 显示全部楼层 来自 山东青岛
不明白有点深了,最好结合图将一下就好了
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发表于 2012-10-9 17:38:45 | 显示全部楼层 来自 安徽建筑工业学院
学习。。。
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发表于 2012-10-21 10:02:37 | 显示全部楼层 来自 四川成都
说的很清楚,楼主认识很深刻
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发表于 2012-10-22 10:23:09 | 显示全部楼层 来自 福建福州
感觉非线性即使是收敛了,调子步数结果还是不一样,没有一个相对准确的值
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发表于 2013-5-16 11:31:32 | 显示全部楼层 来自 辽宁沈阳
:lol:lol:lol:lol:lol:lol:lol:lol
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发表于 2013-5-16 12:37:46 | 显示全部楼层 来自 广东潮州
厉害 很少有人去研究这个方面吧 但是这个其实是有限元分析中最重要的知识之一。
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发表于 2013-12-6 08:42:10 | 显示全部楼层 来自 陕西西安
顶楼主,楼主威武
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