搜索ABAQUS收斂控制經(jīng)驗(yàn)談（一）——漫談不收斂的原因
2016-10-26 by:CAE仿真在線(xiàn) 來(lái)源:互聯(lián)網(wǎng)
相信任何一位ABAQUSer都不愿意碰到封面的錯(cuò)誤——
Fixed time increment is too large!
Fixed time increment is too large!!
Fixed time increment is too large!!!
這意味著,你咬牙放棄的那一個(gè)個(gè)和男票/女票花前月下的夜、LED屏前越來(lái)越朦朧的眼睛、無(wú)法再?gòu)澢挠沂质种?、以及轉(zhuǎn)起來(lái)嘎嘣脆的頸椎,都已然成為沉沒(méi)成本——除了絕望還是絕望——
開(kāi)個(gè)玩笑。不過(guò)心情都是類(lèi)似的。除了上邊那個(gè)錯(cuò)誤,還有其它幾個(gè)類(lèi)似的提示:
THE SOLUTION APPEARS TO BE DIVERGING
TOO MANY ATTAMPS HAVE BEEN MADE
CONVERGENCE ISJUDGED UNLIKELY
TIME INCREMENT REQUIRED IS LESS THAN THEMINIMUM SPECIFIED
判斷一個(gè)人是不是ABAQUS菜鳥(niǎo),只需要看他的問(wèn)題。如果他問(wèn):Fixed time increment is too large該咋辦?那這位弟兄玩ABAQUS鐵定沒(méi)過(guò)一個(gè)月。誰(shuí)都有菜的時(shí)候,愛(ài)因斯坦也不是生下來(lái)就會(huì)思想實(shí)驗(yàn)的。所以,各位新手寶寶一定要切記:這是一類(lèi)通用型錯(cuò)誤,它只能說(shuō)明一個(gè)問(wèn)題,那就是你剛提交的計(jì)算模型又廢了,回去找原因吧。
那么,真正有含金量的提示在哪里呢?
MSG文件!
MSG文件!!
MSG文件!!!
MSG,也就是message,就是ABAQUS在計(jì)算過(guò)程中給你寫(xiě)的信,告訴你,主人我算到哪啦,剛才那一個(gè)增量步出啥幺蛾子啦,有的點(diǎn)不乖自由度太大啦,哎呦你初始應(yīng)力給得不舒服我不想算啦之類(lèi)的。所以,信息量最大的就是MSG文件了,你們咋能無(wú)視它呢?人家甚至連inp里點(diǎn)錯(cuò)的標(biāo)點(diǎn)都能給你找出來(lái)定位好。不要辜負(fù)。
今天先不說(shuō)MSG文件咋看。先來(lái)說(shuō)道說(shuō)道計(jì)算失敗最常見(jiàn)的幾個(gè)原因。
材料參數(shù)
小胖一般也就是用用基本的彈塑性本構(gòu),屈服準(zhǔn)則一般用MC、DP和MCC。一般說(shuō)來(lái),Mohr-Coulomb相對(duì)難收斂些,因?yàn)樗谥鲬?yīng)力空間的屈服面上存在尖角——因?yàn)樵谟?jì)算過(guò)程中需要對(duì)屈服函數(shù)求導(dǎo),而如果曲線(xiàn)不光滑,尖角處也就沒(méi)法求導(dǎo),向后歐拉算法也就沒(méi)法進(jìn)行了。理論上基本是不能算的,但Abaqus內(nèi)部對(duì)尖角處進(jìn)行了一定的處理,替代為光滑的函數(shù),這樣收斂性就得到了一定的保證,雖然還不夠好。而Drucker-Prager準(zhǔn)則就較好地克服了這一點(diǎn)。因此,相對(duì)來(lái)說(shuō),小胖建議各位寶寶考慮使用DP模型。尤其是ABAQUS中有非線(xiàn)性的DP模型,可以在一定程度上克服線(xiàn)性DP在剪拉區(qū)面積過(guò)大的情況,因此可以在一定程度上減小開(kāi)挖卸載時(shí)土體的回彈。
一般材料相關(guān)的不收斂提示基本就是類(lèi)似以下:
The plasticity/creep/connector friction algorithm did not converge at 364 points
碰到這個(gè)錯(cuò)誤,一般直接原因就是材料應(yīng)變太大了,塑性計(jì)算迭代不收斂。但這并不意味著材料參數(shù)給得不合適或材料強(qiáng)度太弱,很有可能是你的接觸、約束、荷載或邊界出了問(wèn)題,導(dǎo)致計(jì)算中出現(xiàn)的特別大的位移?；蛘呤浅跏紬l件(如初始地應(yīng)力)出了問(wèn)題,程序沒(méi)有計(jì)算,直接就報(bào)了這個(gè)錯(cuò)誤。各位寶寶可以在下面位置看到計(jì)算不收斂的單元位置:
后處理 -> Tools->Job Diagnostics
各位寶寶要學(xué)會(huì)用這個(gè)Job Diagnostics,很給力的工具。
接觸 & 約束
需要注意的錯(cuò)誤或警告提示,這兩類(lèi)提示無(wú)法忽略:
(1)numerical sigularity,節(jié)點(diǎn)剛體位移;
(2) zero pivot,零主元,過(guò)約束或欠約束。
接觸和約束經(jīng)常造成計(jì)算的不收斂。首先是過(guò)約束或欠約束的情況。如果一個(gè)從面或從面中的一部分被兩個(gè)不同的主面所“主宰”,那么基本是不可能成功提交計(jì)算的。所以各位寶寶選面的時(shí)候要注意,不同從面之間是否有重疊或相接的部分,如果有,就要在其中一個(gè)從面中將之去除。
正像小胖以前文章中講過(guò)的,如果你碰到下邊的情況,墻裂建議各位能少定義幾個(gè)面就少定義幾個(gè),最好把所有的主面放在一起,從面放在一起,這樣能最大程度避免過(guò)約束的情況。
ABA寶寶們都知道主從面設(shè)置有兩個(gè)原則:
(1)主面網(wǎng)格要疏;
(2)主面所在單元?jiǎng)偠纫蟆?/span>
從實(shí)踐的角度來(lái)講,小胖認(rèn)為第一條最重要,是首先需要保證的。理想的情況,寶寶們最好保證主從面節(jié)點(diǎn)一一對(duì)應(yīng)。如果從面需要密,那最好也要密得均勻,不要出現(xiàn)主面的點(diǎn)找好久都找不到從面點(diǎn)的情況。
所以,接觸碰到不收斂,寶寶們可以按下列順序檢查下模型:
(1)網(wǎng)格質(zhì)量是否合格?主面網(wǎng)格是否比從面網(wǎng)格稀疏?
(2)是否有“一仆二主”的情況?
(3)初始增量步是否足夠小?
(4)node-to-surface、surface-to-surface,small sliding、finite sliding都試試。小胖傾向于采用surface-to-surface & finite sliding。
針對(duì)開(kāi)挖模擬,小胖再多說(shuō)一句:不要再把開(kāi)挖土體單獨(dú)建part了,完全不科學(xué)有木有——
首先,在土體均質(zhì)假設(shè)下,待開(kāi)挖土體和周邊巖土體之間是一體,也就是共節(jié)點(diǎn)的;其次,設(shè)置了接觸或約束面,無(wú)端增加了計(jì)算代價(jià)和不收斂的可能性;最重要的,內(nèi)部面也是可以作為接觸面的,土體挖走了,周邊土體還在,面還在呀。
雜七雜八
1. 在使用Soils分析步進(jìn)行孔壓—應(yīng)力分析時(shí):
a. 墻裂建議各位注意單位,應(yīng)力單位最好選擇kPa或MPa,不要用Pa,否則可能會(huì)遇到各種無(wú)腦錯(cuò)誤提示。
b. 墻裂建議給定孔壓邊界,否則會(huì)遇到DOF. 8極大的情況(孔壓就是第8自由度)。
2.Detectedlock file Job-1.lck. Please confirm that no other applications are attemptingto write to the output database associated with this job before removing the lock file and resubmitting
把Job-1.lck刪除;上次計(jì)算的遺留文件。
今天大概只想到這么多。下次說(shuō)說(shuō)如何看MSG文件。
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