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接触分析问题整理（
simw
e
）
(2012-03-05
11:12:34)
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接触分析问
题整理（
simwe
）
作者：
abaqus
接触分析收敛不管怎么总还是一
个很大的问题，
而我们经常在一个地方卡了很长
的时间，怎么也
找不到解决和提高的办法。而
aba_aba
在
abaqus
常见问题汇总
中给了我们模型改进的方向
和一些方法。
在我分析的过程当中，
怎么找到模型中
的影响收敛的关键问题所在也是一个很让我迷茫了很长时间。
下面谈一下我
个人
的一些经验和看法。
如有错误还望大家指出，
也希望大家给出自己更多的经验分
享。
abaqus
的隐式求解的就是求算
出一个很大的刚度矩阵的解，这个方程能否通过
一次一次的迭代到最后达到一个系统默认
的收敛准则标准的范围之内，
就决定了
这一次计算能否收敛。<
/p>
因此要收敛的话，
系统与上一个分析步的边界条件区别越
小的话，
系统就越容易找到收敛解。
针对这一点
，
我们可以得到下面的几种方法
来尽可能的使系统的方程的解尽
可能的接近上一步，
以达到收敛。
下面的方法的
指导思想是：尽可能小的模型，前后两个分析步的改变尽可能的少。
1.
接触分析真正加载之前，设置
一个接触步让两个面接触上来，在这个步骤里
面，接触面的过盈小一点好，比如
0.001.
接下去再把作用与两个接触体的力及
接触方向的自由度放开。
2.
如
果系统的载荷很多的话，将系统的载荷分做多步进行加载，一次性全上可
能使系统无法在
规定的迭代次数内收敛。所以根据需要分开，让
abaqus
的
内核
慢慢消化去。少吃多餐在这边好像也是成立的。
3.
系统有多个接触的话，
也最好如
载荷一样，
分成几个
step
让他们接
触上。
这
样的做法会让你以后在模型的修改中更有方向性。
4.
模型还是不收敛的话，你可以看一
下是在哪一步或者那个
inc
不收敛。对于
第一步直接不收敛的话，如果模型是像我上面把载荷和接触分成很多步建立的
话，<
/p>
可以把载荷加载的顺序换一下。
如果你把第二个加载的载荷换到第
一步以后，
计算收敛了，那影响收敛的主要问题应该就是原来第一个加载或着接触影响的
。
这种情况下面一般算到这个加载的时候还是不会收敛。
这个时
候可以考虑是否有
什么其他办法能够使步骤的变化与上一步变动小一点，
比如第一点里面提到，
或
者继续把这个载荷细分呢？<
/p>
5.
对于接触分析不收敛的情况，可
以自己看一下模型的接触面。有时候是
overclosure,
这个时候在
assemble
里面将模型相对位置稍微移动下
或者用接触
里面的那个
adjust only to
remove overclose,
不过或一种方法会使你的网格
扭曲变形。
问题不大也是可以用的。
有的时候是因为，
模型中的两个接触面变成
了一个点和一个面接触，
< br>而点或者面中有一个位置并不是很稳定。
这个时候就会
出
现了
dividing,
有时候求解无法成功。
这时候可以看一下是不是能够将模型该
处稍微改一下呢？或者将该处的网格细化
一下。
6.
模型实在是比较大的话
，
可以修改
solver
的设定，
将迭代次数改大一点。
对
于开始计算就不收
敛的，
而在迭代次数到了以后时间增量还不是很小的话，
可以<
/p>
将
initial
和
minimum
改小一点。
模型越大的话这边可以改的越小
，
特别是前后
两个
step
变化比较大的情况下。但对于模型不是很大的情况下，太小的时间增
量是意
义不大的，问题应该从模型当中是否有错误去考虑。
7. <
/p>
模型太大的话会导致求解的方程太大，不需要的不重要的接触最好从模型当
中去除。这样的话对结果影响也不会很大，而且可以是计算时间大大的减少。
8.
对于收敛准则的修改还是很不推荐的，应作为下下策使用。
补上一些这里面关系到的一些
aba
qus
出错信息，方便那些正在如自己当初郁闷
中的人更好的找
到这篇文章。
大家如果有什么不太清楚的也可以留言，
有时间探
讨一下。
***NOTE: THE SOLUTION APPEARS TO BE
DIVERGING. CONVERGENCE IS JUDGED
UNLIKELY.
求解出现分歧，
一般是状态不稳定，
如你的某一个物体的自由度忘了约束或着分
析到了一种极限状态之类的，解决方案见上。
***ERROR: TIME INCREMENT REQUIRED IS
LESS THAN THE MINIMUM SPECIFIED
步长比最小步长小，方案见上。
***NOTE: SEVERE CONTACT OVERCLOSURES
EXIST. CONVERGENCE IS JUDGED
UNLIKELY.
接触出现问题，用
visulazation
< br>的
tool
的
job
diagnostics
查看，针对那个接
触进
行修改。
把距离稍微改大一点点，
应该是很有帮助的。
如果是计算中出现问
题的话，应该是你前后两个
step
设置的有问题。
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ABAQUS]
关于接触收敛的经验总结
(2012-03-05 16:43:35)
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杂谈
1
、首先要判断你的问题是否是大变形问题，如果是，而你的
Nlgeom
选项又没有打开，那么你将为此付出沉重的代价。
2
、载荷的施加要分多步进行，初始载荷要很
小，可以尝试万
分之一的量级。
3
、接触建立起来之前，你可能需要增加很多额外的约束，总
体
的原则是要让接触的区域在初始载荷作用下平稳，
不能产生刚体位移
（注意：
刚体位移远远不仅仅是指整个零件的大幅度移动，
范围要宽的
多，甚至是节点的稍微大一点点的位移都是）。
4
、额外约束的去除可能会给你的模型带来较
大的约束变动，
这使得收敛变得困难，你可以尝试分多步去掉额外约束，绝不要吝惜子<
/p>
步的数量。子步的初始增量步要小，调试阶段你也许可以尝试
0.
0001
，
调试后发现收敛容易再放大不迟。
< br>
5
、有时会发生这样的事情：当你
去掉某个额外约束后发现，
初始载荷的作用没有到达远离初始载荷位置的接触的地方，<
/p>
这可能使得
那个约束并没有建立起来，
所
以你也许可以尝试在这个状态下再增加初
始载荷的大小，让他的作用传播到更远一些的接
触的地方。
6
、如
果你的初始载荷是力，那么它对于接触的建立可能是一
些不利因素，
当你尝试过很多次之后若还不收敛，
你也许可以把它换成
位
移，小位移，比如过压
0.001mm
，当然你需要防止刚体位
移，比如增
加一个反向的力。
7
、往往我们非常关注整个固定零件系统的约束，却忽略了运动
部件的约束，你是否忽略了这个问题呢？
8<
/p>
、
你若判断能用
tie
< br>连接的地方，
就不要选择接触；
能用
small
sliding
的地方就不要用
finite
sli
ding
；在没有什么办法的时候，你
还可以定义一下
torlerance of adjustment zone
，
0.02mm
是你的一个
选择；或者尝试一
下
surface
to
surface
与
nodes
to
surface
的区别，
这个选项我还没有形成什么经验。
9
、
Interaction --- contact
control
下面可以定义一个接触
控制，如果选择了
stabilization
将会有助于收敛，
不过建议这个选择
在确实没有办法时候使用，他的理论太复杂了，超出了我的理解能
力，
请高手解释一下吧。
10
、
据说版本的不同，
会导致收敛的
不同，
随着
abaqus
的发展，
可能会有这种变化吧。
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]A
baqus
错误与警告信息汇总
(2012-03-05 19:20:08)
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杂谈
Abaqus
错误与警告信息汇总
<
/p>
模型不能算或不收敛，都需要去
monitor
< br>，
msg
文件查看原因，如何分析这些信息呢？这个
需要具体问题具体分析，但是也存在一些共性。这里只是尝试做一个一般性的大概的总结。<
/p>
如果你看见此贴就认为你的
warning
以为迎刃而解了，那恐怕令你失望了。
不收敛的问题千
奇万状
，往往需要头疼医脚。接触、单元类型、边界条件、网格质量以及它们的组合能产生
许多
千奇百怪的警告信息。
企图凭一个警告信息就知道问题所在，
那
就只有神仙有这个本事
了。一个
warning
出现十次能有一回参考这个汇总而得到解决了，我们就颇为欣慰了。
类似于：
Fixed time
is too large
Too many attamps have been made
THE
SOLUTION APPEARS TO BE DIVERGING.
CONVERGENCE ISJUDGED
UNLIKEL
Y
.
Time increment
required is less than the minimum specified
这样的信息几乎是无用信息（除了告诉你的模型分析失败以外，没有告诉你任何有用的东
西）
。宜再查找别的信息来考察。根据经验，改小增量步也不一定能收敛，虽
然也有人报告
过改好的先例，
我是从来没有遇到过，
也从来没有那个奢望。
所以我一般从模型的设置入手。
必须说明的是：
Error
和
warning
的性质是完全不同的。
Error
意味着运算失败，<
/p>
but
出现
warning
可能还能算，而且有些运算必定会出现
warning
（比如接触分析必定出
“
负特征值
”
，
下有详述）
。很多警告只是通知性质
的，或者只是说明一下而已，不一定都是模型有问题。
比如以下
warning
完全可以忽略：
xxxxx will
（
not
）
printed
，这种只是通知你一声，某些玩意儿不输出了。
还有：
The parameter frequency cannot be used
with the parameter field. It will be ignored
（
都说某某
被
ignore
d
了）
.
A
系列
如果模型能算，且结果合理，那么大部分警告信息可以不管。但是以下除外：
1
numerical sigularity(
数值奇异<
/p>
)
：刚体位移（欠约束）
solver
problem. numerical sigularity when processing
node105 instance
pile D.O.F. 1 ratio=1.735e13
2
Zero
pivot
（零主元）
：
过约束或者欠约束。
这
2
个问题一般都意味着模型约束存在问题。
1
）
、
2
< br>）都会伴随着产生大量负特征值。解决
方案当然第一步是检查约束了。
B
系列
有一些直接导致计算
aborted
，
那就得仔细分析了，比如：
1
xxxxx is not a valid in ABAQUS/Stand
ard(
告诉你这种计算
standard
不支持了，换别的
)
2
missing property
在
perperty
步检查材料属性是不是都加上了。
如果有梁单元，
看看
梁法向定义对了没有。
3
Detected lock file . Please confirm that no other
applications are attempting to write
to
the output database associated with
this job
before removing the lock file and resubmitting.
删除
.lck
文件就可以了，它是一个自动生成的文件。你也可
以另存为（另取名）
，再运
算。
4
The rigid part xx is
missing a refernce point
刚体（
or
刚体约束）都必须通过
stools--reference
point
给它定义一个参考点（
RP
）
，载
荷都加在这个
RP
上。
5
The area of 54 elements is zero,
small, or negative. Check coordinates or node
numbering, or
modify the mesh seed.
The elements 8 have been identified in
element set ErrElemAreaSmallNegZero
这个一般是节点编号不对的问题。必须是逆时针方向。
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