非线性求解控制参数

改善有限元模拟的收敛率和稳定性。

有一种广泛接受的概念,即很难在复合结构的渐进式失效分析中实现良好收敛(或根本无法实现任何收敛)。事实上,许多渐进式失效模拟提前终止并非由于全局结构失效,而是因为有限元代码无法以特定载荷增量获得收敛解。Helius PFA 显著提高复合结构的渐进式失效有限元模拟的整体收敛率和稳定性。有经验的 Abaqus/Standard 用户必然熟悉代码减少(或缩减)时间增量大小的倾向(在代码感知到收敛难以实现时)。但是,当 Helius PFA 与 Abaqus/Standard 结合使用来执行渐进式失效分析时,提高的求解稳定性大大减少时间增量减小(或缩减)的需求,因此相较于未使用 Helius PFA 的情况而言,分析可以更快速地完成。为了充分利用卓越的收敛特性,必须更改一些默认设置,这些设置可控制 Abaqus/Standard 使用的非线性求解过程。这些更改可以使用 *CONTROLS 关键字语句实施。

在 Abaqus/Standard 中,非线性求解过程的默认设置基于牛顿-拉弗森算法的基本假设,在该算法中,复合结构的非线性响应在局部和全局级别都非常平滑。但是,在复合结构的渐进式失效模拟中,复合结构的非线性响应并不平滑(尤其在局部级别),正是这种情况,使其成为难以获得收敛的主要原因。Helius PFA 专门为高效处理此类局部化“锯齿状”材料响应而设计;但是,Abaqus/Standard 的默认设置必须进行更改,以允许 Helius PFA 改善有限元模拟的收敛特征。这些默认设置可以通过 *CONTROLS 关键字语句的数据行更改。在这种情况下,*CONTROLS 关键字语句的数据行用于显著增加平衡迭代次数,Abaqus/Standard 将在代码衡量减少(或缩减)时间步长大小的需求前执行这些迭代。

与 *CONTROLS 关键字语句一起使用的特定数据和选项将稍后讨论(Abaqus/Standard 分析的步骤修改非线性求解控制参数)。现在,您只需了解 *CONTROLS 关键字语句用于向 Helius PFA 提供自由度以显著提高渐进式失效模拟收敛的速度和稳定性。