非线性材料模型固有频率 - 模态

如何定义要求解的频率/模式数

在浏览器（树视图）“分析参数”对话框中，在“分析类型”上单击鼠标右键并选择“编辑分析参数”，或使用“设置”“模型设置”“参数”。

在“分析参数”对话框的“常规”选项卡下，您可以找到以下设置：

• 在“要计算的模态数”字段中，指定要求解的频率/模式数。
• 如果已找到所有小于指定频率的特征值，则可以使用“截止频率”字段来终止计算。若要避免这种限制，请输入值零。请注意，“解”选项卡下的“求解器类型”设置为“AMG 子空间”时，此选项不可用。
• 如果模型未受到静态约束，且您希望为刚体振动模式求解，请激活“需要刚体模式”选项。

通过非线性模态求解器控制数据输出

在“分析参数”对话框的“输出”选项卡下，您可以找到以下选项：

• 文本输出：特定的输入和中间计算输出可输出到摘要文本文件。无论这些选项是否已激活，均不会影响“结果”环境中显示的结果。
  • 方程编号数据：输出每个节点和自由度的方程编号。
  • 单元刚度：根据单元坐标输出刚度矩阵。
  • 整体刚度：根据整体坐标输出刚度矩阵。
  • 中间模态结果：
• 二进制输出：
  • 输出应变：对于大型模型而言，如果您对应变结果不感兴趣，忽略这些结果可节省大量求解时间。默认情况下，“输出应变”已启用。激活此复选框可忽略求解输出中的应变结果。

非线性模态分析的高级设置

在“分析参数”对话框的“其他”选项卡中，您可以在“质量表示法”下拉框中选择两种质量表示法：“集中”和“一致”。“集中”会将单元质量置于节点上；“一致”会将单元质量分散至整个体积中。应当注意的是，如果需要使用一致质量，则每个求解步骤需要明显更长的时间来计算有效有效载荷矢量。许多情况下，一致（与集中相对）质量分析中额外所需的工作时间没有意义。

使用“用于数据储存的内存空间分配比例”字段，可以指定保留的 RAM 内存存储与处理器内部阵列中总计可用的 RAM 内存之比。分析执行时，可能需要为此条目输入一个较大的值。

“解”选项

使用“解”选项卡，可设置要使用的求解器类型。（另请参见可用的求解器类型，了解背景信息。）

求解器类型具有以下可用选项：

• 自动：如果选择此选项，则处理器根据模型尺寸和求解的频率数选择要使用的求解器类型。对于较小的模型或多个特征值的解，请使用 BCSLIB-EXT 稀疏求解器。相反，如果模型较大且您需要一个相对较小的频率，则使用“子空间 AMG”求解器。确定要使用哪一种求解器的方程为：

  如果 #DOF/#Freq > 10,000，则使用子空间 AMG 求解器。否则，使用 BCSLIB-EXT 稀疏求解器。

  其中：

  • #DOF 是指自由度数（方程）
  • #Freq 是指要求解的请求频率数

  因此，如果模型的默认频率数为 (5)，且自由度大于 500,000，则使用“子空间 AMG”求解器。

• BCSLIB-EXT（Boeing 稀疏求解器，在 Windows 和 Linux 中均受支持）：无论模型大小或请求的模式数如何，此选项均强制使用 Boeing 稀疏求解器。

  请注意，BCSLIB-EXT 求解器可能会将临时文件写入环境变量 USERPROFILE 指定的文件夹中（仅限 Windows）。默认情况下，系统会将此变量设置为文件夹 %SYSTEMDRIVE%\Users\Username，其中 %SYSTEMDRIVE% 是指安装操作系统的驱动器，通常为 C:。如果 BCSLIB-EXT 求解器返回错误编号 -701 或 -804，则意味着硬盘空间因存储临时文件而耗尽。如果出现这种情况，请将 USERPROFILE 变量更改为另一可提供足够硬盘空间的目录。（有关更改环境变量的信息，请参见 Windows 帮助和支持文档。）

• 无论模型大小或请求的模式数如何，“子空间 AMG”选项强制使用此求解器。

注： 如果计算机系统中提供多个线程/内核，则两个求解器均可使用所有这些线程/内核对方程集求解。此外，这两个求解器还会利用 64 位处理（如可用）。

求解器内存分配：此字段将为 BCSLIB-EXT 求解器控制稀疏矩阵求解过程中要使用的内存量。通常，如果分配更多的内存，则会加快分析速度。默认值为 100%。选择“子空间 AMG”求解器之后，此设置将灰显。

如上所示，这两个求解器可利用计算机上的多个线程/内核（如可用）。“线程/内核数”下拉菜单将控制使用的线程/内核数。使用所有可用的线程/内核，可以最快的速度求解。或者，如果您在分析的同时还需要一些计算能力来运行其他应用程序，则可以选择使用较少的备用线程/内核。

“子空间迭代”部分

如果正在使用“子空间 AMG”求解器，则“子空间迭代”将是唯一适用、且唯一可用的部分。

• “最大迭代次数”字段将控制您尝试达到收敛容差时允许的迭代次数。对于默认值零，求解器会将迭代次数限制为 100。
• 求解中使用的矢量数量：您可以在此字段中指定分析中使用的矢量数量。对于默认值“零”，处理器将为矢量数使用以下两个选项中的 最小值 ：
  • 请求的频率数 + 8；或
  • 2 * 请求的频率数。

  如果指定的矢量数为非零的正数，则处理器将为矢量数使用以下两个选项中的 最大值 ：

  • 请求的矢量数；
  • 请求的频率数。
• 频率偏移：此输入当前不受支持，且不会影响求解。
• 在“最后一个频率的精度”下拉列表中选择的选项可用于平衡求解速度和求解精度，以获得更高的模态频率结果。选项如下：
  • 中等(快速) - 如果您并不关心频率比前几个振动模式更精确，请使用此设置以最快的速度求解。这是默认设置。
  • 好 - 此设置可平衡性能和较高频率的精度。
  • 更好(最慢) - 此设置可提供最精确的较高频率结果，但所需的求解时间也最长。