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此岸彼岸ing

木虫 (正式写手)

[交流] ANSYS时间控制和计算子步数

在ANSYS加载求解模块的求解控制过程中,时间控制计算终止时间(Time at end of loadstep)和计算子步数(Number of substeps)在理论上都是什么意思?为什么对于同一个模拟,只改变计算子步数,其它参数保持不变,计算终止时间为1,求得的最终结果不同呢?这是什么原理?

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shgao20

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此岸彼岸ing: 金币+10 2015-09-23 22:25:50
如果你是做静力分析,默认的计算终止时间是 1;如果是多载荷步的静力分析,默认各载荷步的终止时间从 1 开始,每次增加 1。但是用户也可以根据自己的具体问题设置终止时间,只是必须保证各载荷步的时间是递增的。
    如果你是做瞬态分析,各个载荷步的终止时间应该与实际问题的时间一致。
    对于非线性问题或瞬态问题,很多情况,其计算结果是与加载过程有关的,对此类问题,当时间步长或子步数不同时,就相当于采用了不同的加载路径,因而最终结果有可能不同。
2楼2015-09-23 08:49:06
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此岸彼岸ing

木虫 (正式写手)

引用回帖:
2楼: Originally posted by shgao20 at 2015-09-23 08:49:06
如果你是做静力分析,默认的计算终止时间是 1;如果是多载荷步的静力分析,默认各载荷步的终止时间从 1 开始,每次增加 1。但是用户也可以根据自己的具体问题设置终止时间,只是必须保证各载荷步的时间是递增的。
...

针对最后一句话,比如针对一个非线性的例子,终止时间都是1,子步数一个10,一个100,其他条件都不变,最终结果不同就是因为加载路径不同吗?不同的加载路径为什么会造成最终结果的不同呢?能不能用有限元的原理来详细的解释下?另外,子步数应该怎么去选择呢?谢谢

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3楼2015-09-23 22:25:31
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4楼2015-09-23 23:07:34
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shgao20

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这个问题不是有限元原理能够解释的,而是要根据非线性力学和求解非线性方程的数学理论来解释。这不是几句话能够解释清楚的。
    简单的例子:假设你做的是材料非线性分析,一般要用到材料的应力-应变曲线。当材料屈服后,应力-应变关系可以用切线模量来模拟。简单考虑,应力-应变曲线上某一点的切线模量=该点处的应力/应变,当子步长不一样时,对应应力-应变曲线上的点也不一样,算出的切线模量也不同,当然计算结果也不同。
    又好比用短的直线段来你和一条曲线,直线段数不一样,模拟的曲线也是不一样的。段数越少,模拟精度越差。
    这些解释都是很粗浅的,未必能完全说明问题。感兴趣的话,你可以找相关的力学和数学书看一下。
5楼2015-09-24 08:29:48
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shgao20

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再举一个例子:对有些非线性问题,比如接触分析,有时子步数太少,干脆就不收敛,算不出结果;而适当增加子步数以后就能够收敛,这也是子步数不同,结果也不同的一个例子吧。
6楼2015-09-24 08:33:23
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