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Simwe 网站公开课的资料 - ANSYS 非线性公开课 (二) 高级接触分析 (8)  

2013-04-12 12:21:28|  分类: Simwe 网站公开课 |  标签: |举报 |字号 订阅

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3.    问题诊断  -  一般调试技术
    目的:
?      说明如何诊断一个检查模型以确定不收敛的原因。
   目标:
?       熟悉如何确定由 DOF limit exceeded (自由度值超过限制) 造成分析不收敛的 原因的不同技术。
   模型说明:
?       2D 轴对称模型; 2 个零件,压力载荷。
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       一般调试技术: 
?      -  一个接触模型,在第一次求解时可能不收敛:
        * 虽然默认的接触设置可以适合多种问题,但是,有一些情况,用户必须修改默认设置以适应物理模型。
        * 在其它情况下,不正确的建模技术也可能导致收敛问题。
?     -  熟悉如何检查模型以确定求解不收敛的可能原因是很有用的:
        *  随意改变单元选项和求解设置,从来就不是一个好主意;
        *  好的调试技术和对接触行为的基本理解将提供为什么需要修改设置的理由。

  操作步骤如下:
1.    1.  打开或读入名为 example3-1.inp  的文件: 
?          使用 GUI 菜单方法:
         选择 Open ANSYS File 图标
?         选择文件 example3-1.inp-1
?         点击 OK
?        或输入以下命令:
         /INPUT, example-1.inp
   注解:这个文件由 APDL 命令组成。它将自动删除当前激活的任何数据库,创建几何,定义材料和施加边界条件,然后开始当前练习。
      注意:右图中压力方向是向上的。
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 2.
        检查设置并进行初步求解:
            首先进入前处理,打开接触管理器检查接触设置:
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     然后进行初步求解: 
          Main Menu > Solution > -Solve- Current LS
?       检查文本窗口中的求解选项,然后关闭窗口。
?       在第二个话框中,点击 [OK] 开始求解。
  或,输入以下命令:
    /SOLU
    /STAT,SOLU
    SOLVE
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        注意:收敛监测窗口看起来有些类似下右图所示,可以看到求解是不收敛的: 
        同样,参看输出窗口,求解不收敛,出现错误信息如下:
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 3.  在求解监测图中,可以看到多次二分,但没有一个子步收敛。这通常是由于模型的设置不合适,需要进行检查: 
    -  可以说,这也是为什么要设置一个合理的最大子步数 (或最小时间步长) 以防止过度二分 (会占用过多的 CPU 时间) 理由。
    -  本例中,设置为:初始 10 个子步和最大 1000 个子步。对本例来说,这个设置是合理的。
    -  如果用户未设置,ANSYS 将自动设置初始和最大子步数。对本例,由 ANSYS 计算得到的最大子步数约为 200,000如果用户使用 ANSYS 默认值,求解会花费很长时间 (特别是对大模型);因此,设置一个合理的子步数上限 (或,反之,时间步长的下限) 值,是个好主意。

4.  由输出窗口/文件中, DOF limit exceeded 错误信息说明模型中的零件可能未约束 (刚体运动)。在接触分析中,造成这种情况的可能原因之一是:有的实体要通过接触来约束,如果未能探测到接触,这种实体将成为无约束的实体。
   -  虽然一个子步也未收敛,用户通常还是可以看到未收敛的结果。对于 DOF limit exceeded 的情况,只有未收敛的 DOF 结果可以利用 (应力或应变结果则不行)
   -  需要注意的是:因为这是未收敛的结果,该结果是不正确的。但是,可以使用未收敛的结果帮助确定模型有什么问题。

5.  查看未收敛的结果:
      Main Menu > General Postproc > Read Results > Last Set
      Main Menu > General Postproc > Plot Results > Vector Plot > Predefined
?    确保设置与下图相同后点击 [OK]
                       Simwe 网站公开课的资料 - ANSYS 非线性公开课 (二) 高级接触分析 (8) - htbbzzg - htbbzzg的博客
 
    或,输入以下命令:
      /POST1
      SET,LAST
      PLVECT,U,,,,VECT,ELEM,ON,0

   未收敛结果的矢量图:
                    Simwe 网站公开课的资料 - ANSYS 非线性公开课 (二) 高级接触分析 (8) - htbbzzg - htbbzzg的博客
     观看位移矢量图,可以看到该板发生了刚体运动: 
     用户也可以观看位移云图,但是需要将位移的缩放设置为: Auto Calculated,否则可能使云图看起来很奇怪。
                      Simwe 网站公开课的资料 - ANSYS 非线性公开课 (二) 高级接触分析 (8) - htbbzzg - htbbzzg的博客

     由上面幻灯片可以得到三个有用的信息,它们对为什么求解不收敛提供了一致的理由: 
        - 没有一个子步是收敛的 (通常表示问题在模型的设置方面)
               -   “DOF limit exceeded 错误是不收敛引起的 (即:刚体运动)
               -    矢量图和云图都显示了板的刚体运动。
     虽然刚体运动与所期望的相反,但不收敛的结果是不正确的,我们只是简单的使用这一结果帮助确定问题可能的来源。

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