非线性求解控制参数

修改最适合使用 Helius PFA 的控制参数。

求解顺序

当 Autodesk Inventor Nastran 用于 Helius PFA 时，必须执行非线性静态分析。这在输入文件的“工况控制”部分中使用 SOLUTION 命令指定：

SOL NLSTATIC

SOLUTION=NONLINEAR STATIC

SOL=106

非线性求解控制

在 Nastran 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定。此状态（即复合材料结构的非线性响应）在全局和局部级别都足够平滑。但是，在复合材料结构的渐进式失效模拟中，复合材料结构的非线性响应不平滑，尤其是在局部级别（其中材料失效导致瞬时减少材料模量）。此非平滑材料响应是造成难以获取渐进式失效分析中的收敛的主要因素之一。Helius PFA 管理材料非线性的方法专门用于处理这一局部不平滑的材料响应。但是，必须更改 Nastran 的 NLPARM 条目的默认设置，以允许 Helius PFA 改善有限元模拟的收敛特征。

创建 NLPARM 条目用于分析的每个步骤。 考虑输入文件中的以下示例：

NLPARM, 1, 20, ITER, 1, 1000, , , ,
, , , , 1000

在此示例中，我们已创建一个步骤，并赋予其标识号 1。将在“工况控制”部分调用此标识号。此步骤已定义为使用 20 个增量，但可以对其进行调整以满足您的分析。字段 4 (DT) 保留为空，因为不需要提供给 Helius PFA 使用。在字段 5 中，我们设置 KMETHOD = ITER，这将告诉 Nastran 每次 KSTEP 迭代时要更新刚度基体。 接下来，我们设置 KSTEP = 1。 同时设置 KMETHOD = ITER 和 KSTEP = 1，指示 Nastran 使用完整的牛顿-拉弗森法迭代方法，并在每次迭代时更新刚度基体。 这两个字段必须分别设置为 ITER 和 1，以供 Helius PFA 使用。

在 MAXITER 字段中，将每个增量所允许的最大迭代次数设置为 1000。 在评估是否需要减少时间增量之前，这样做可以显著增加 Nastran 将执行的平衡迭代次数。接下来，设置 INTOUT = ALL 以输出每个增量的结果。 最后，将 MAXDIV 设置为 1000。

基于能量的降级

如果使用了基于能量的降级，则以下参数必须添加到输入文件：

PARAM, SOLUTIONERROR, ON
PARAM, FACTDIAG, 0.0

将这两个求解参数一起使用，可以在不确定的积分点中允许模型将非线性平衡迭代推进至材料刚度的最终折减附近。在 EBD 中，材料刚度使用离散间隔分区折减。当刚度接近零时，Nastran 会在刚度基体系数对角线中报告负项。如果您收到 Nastran 警告 E5048，添加上述两个求解参数应该可以解决问题。请参见《Nastran 参考手册》中的 SOLUTIONERROR 参数，以获取详细信息。