ANSYS结构非线性分析指南 则,重新估算非平衡载荷,修改刚度矩阵,获得新解。持续这种迭代过程直到问题收敛。 ANSYS程序提供了一系列命令来增强问题的收敛性,如自适应下降、线性搜索、自动载荷步长 及二分等,可被激活来加强问题的收敛性,如果不能得到收敛,那么程序或者继续计算下一个载荷 步或者终止(依据你的指示)。 对某些物理意义上不稳定系统的非线性静态分析,如果你仅仅使用NR方法,正切刚度矩阵可 能变为降秩短阵,导致严重的收敛问题。这样的情况包括独立实体从固定表面分离的静态接触分析、 结构或者完全崩溃或者“突然通过”至另一个稳定形状的非线性屈曲问题。对这样的情况,可以激 活另外一种迭代方法:弧长方法,来帮助稳定求解。弧长方法导致NR平衡迭代沿一段弧收敛,从 而即使正切刚度矩阵的斜率为零或负值,也往往阻止发散。这种迭代方法以图形表示在图1-4中 Converged solutions r1 - The reference arc-length radius Converged solutions r2, r3 -Subsequent arc-length radi 图1-4传统的 法与弧长方法的比较 分线性求解被分成三个操作级别:载荷步、子步、平衡迭代。 顶层级别由在一定“时间”范围内用户明确定义的载荷步组成,假定载荷在载荷步内线性 地变化。见《 ANSYS Basic Analysis Guide》§2。 在每一个载荷时步内,为了逐步加载,可以控制程序来执行多次求解(子步或时间步) 在每一个子步内,程序将进行一系列的平衡迭代以获得收敛的解 图1-5说明了一段用于非线性分析的典型的载荷历史。参见《 ANSYS Basic Analysis Guide》 §2 51.752.0 图1-5载荷步、子步及时间 当用户确定收敛准则时, ANSYS程序给出一系列的选择:可以将收敛检查建立在力、力矩、位 移、转动或这些项目的任意组合上。另外,每一个项目可以有不同的收敛容限值。对多自由度问题 还有收敛范数的选择 当用户确定收敛准则时,应该总是选择以力(或力矩)为基础的准则,它提供了收敛的绝对量度 如果需要也可以位移为基础(或以转动为基础的)进行收敛检査,但是通常不单独使用它们