激活命令：“设置”
“模型设置”“参数”“高级”“平衡”和“时间步”选项卡
此页面上的信息适用于以下分析类型（除非注明）：
机械运动仿真 (MES)
非线性材料模型静态应力
MES Riks 法分析
收敛准则
在分析的每个时间步中，处理器将执行迭代以收敛解。达到在“平衡”选项卡的“最大迭代次数”字段中指定的迭代次数后，时间步会缩减一半，然后迭代过程将重新开始。如果激活“自动”复选框，则处理器将根据模型中的其他设置来设置迭代次数。（如果模型没有接触，则设置 15 次迭代；反之，设置 30 次迭代。）
解的收敛可以基于位移和能量这两个结果。能量是位移容差与力容差的乘积。必须在“收敛准则”下拉框中选择此结果。收敛将与在“位移容差”和“力容差”字段中指定的值进行比较。（请参见图 1。）位移容差可以由用户输入，或者在激活“自动”复选框之后，可以由处理器根据模型中的其他设置来进行设置。（0.005 表示有接触，0.0001 表示没有接触。）
图 1：收敛容差
蓝色曲线显示了模型的理论刚度（载荷/位移）。输入力 F 的位移 δ 适当。在非线性分析中，许多迭代会计算沿曲线的刚度（k1、k2、k3）。如果最后一次迭代中的位移 (Δd) 与整体位移 D 相比小于收敛容差（Δd/D < 容差），则视为解已收敛。
动态效果显著的分析需要一个更小的容差。（此外，高度动态的分析可能还要求时间步小到足以捕获通过单元传播的波，即，与刚度/质量的平方根成正比。）如果 10% 到 20% 的精度就已足够，则简单载荷分析可以使用较大的容差。请参见图 2。正如所有 FEA 一样，若要确定容差大小的影响，可能需要使用不同的容差多次运行分析。
图 2：容差大小对求解的影响原理图
如果收敛基于位移，则有三种方法可用于收敛。这些方法是在“收敛基于”下拉框中选择的。如果选择“总位移”选项，则从分析开始以来的结果将用于收敛。如果分析涉及大范围运动，则此方法会导致容差准则相对宽松。使用此收敛方法时，应当设置较低的位移容差（1e-6 到 1e-15）。如果选择“自上一个时间步的位移”选项，则自上一个时间步的结果将用于收敛。对于时间步相对较小的分析，此方法非常精确。此方法是默认方法，并且对于涉及大范围运动的分析十分有用。您可以将此方法的位移容差设置为 1e-3 到 1e-5 左右。如果选择“第一次迭代的位移”选项，则当前时间步的第一次迭代结果将用于收敛。这比“自上一个时间步的位移”方法更保守，但是要求在每个时间步至少进行两次迭代，这将延长分析运行时间。
收敛容差松弛
如果分析大大缩减时间步（日志文件中的 L 列增加），则会难以收敛。如果只是暂时难以收敛，则可使用一个更大的收敛容差让模型收敛，然后继续执行下一个时间步。（否则，分析会继续缩减时间步，并且有可能导致分析根本无法收敛。）通过“时间步”选项卡上的“激活收敛容差松弛”控件，可以实现此类行为。
激活“激活收敛容差松弛”之后，每次按照在“AutoTM 级别”字段中输入的倍数降低自动时间步级别（日志文件中的 L 列）时，收敛容差（在“平衡”选项卡中输入的“位移容差”或“力容差”）将乘以“松弛因子”输入。例如，通过以下输入
| 位移容差 | = 1E-4 |
| AutoTM 级别 | = 6 |
| 松弛因子 | = 5 |
如果时间步级别达到指示值，则会在分析过程中使用以下收敛容差：
| AutoTM 级别 (L) | 收敛容差 |
|---|---|
| 1 到 6 | 1E-4 |
| 7 到 12 | (1E-4)*5 = 5E-4 |
| 13 到 18 | (5E-4)*5 = 2.5E-3 |
| 19 | (2.5E-3)*5 = 1.25E-2 |
| 20 | 达到 AutoTM 限制。分析将停止。 |
有关分析运行期间的日志文件和收敛信息，请参见执行非线性分析页面。
- 增加收敛容差可能会影响结果的准确性。如果使用不当，结果可能会不准确或不正确。建议您不要对历史或路径相关分析使用“激活收敛容差松弛”选项。
- 例如，为了求得部件从无接触过渡到全接触的瞬间，面面接触碰撞分析通常会缩减时间步；这种缩减不一定是由于收敛问题而引起的。因此，如果在很可能发生最大应力时松弛收敛容差，可能会对结果产生不利影响。
刚度计算
在分析过程中，可以重组刚度矩阵。您可以使用“平衡”选项卡上的以下输入控制其频率：
- 每个时间步允许的刚度重组次数：只有计划使用“组合牛顿法”求解方法，或者“时间步”选项卡中设置了“使用恒定时间步大小”时，才会使用此输入。它表示每个时间步的刚度矩阵重新计算频率。如果每个时间步中的刚度变化非常小，则在每个迭代重组刚度矩阵时可能会在分析中添加不必要的计算时间。在这种情况下，在时间步中更快地重组刚度矩阵只会发生几次，却需要处理器执行更多次的迭代（如有必要）来进行收敛。使用“修正牛顿法”求解方法时，处理器将忽略该输入并使用值 1。使用“完全牛顿法”求解方法时，处理器将忽略该输入并使用一个等于“最大迭代次数”的值。
- 每个时间步的矩阵重组间隔：仅当使用“组合牛顿法”求解方法时，才使用此输入。它指定重组矩阵的频率。值 1 表示将在每次迭代更新矩阵，值 2 表示将每隔一次迭代更新矩阵，依此类推。
- 每个间隔的最大矩阵重组次数：间隔是一组平衡迭代。
- 刚度矩阵重组间的时间步数：
- 迭代间的时间步数：这是处理器为收敛到解而进行迭代的时间步数。值 1 表示必须对每个时间步进行迭代才能收敛；值 2 表示将每隔一个时间步进行迭代以收敛，依此类推。较大的值将加快分析速度，这是因为实现收敛所需迭代的时间步数减少，但是可能会导致在不进行迭代的时间步偏离解。 提示： 在某些情况下，当时间为 0 时，分析将难以收敛。将“迭代间的时间步数”设置为 2 会强制处理器跳过第一个时间步中的迭代，然后在第二个时间步中进行迭代。这可以避免在分析开始时出现任何不稳定因素，并在第二个时间步中恢复过来。当然，请检查结果以确保跳过迭代并未导致求解收敛到一个错解。