NFX|Error 2007报错

错误提示

ERROR[2007]:FACTORIZATION FAILED DUE TO SINGULARITY AT #(NODE ID)(RANK=#).

错误 [2007]：刚度矩阵（秩=#）在节点ID=#处有奇异，无法分解

报错原因

 在矩阵分解(decomposition) 过程中，出现了奇异性(singularity)，无法继续进行矩阵分解。

• 主要原因是分析模型的约束不足

• 通常发生在线性静力分析、屈曲分析、非线性静力分析和稳态热传递分析中

解决方法

通常发生在整个分析模型的约束不足的情况下，因此采取以下措施：

• 通过添加SPC（单点约束）、MPC（多点约束）、Rigid body（刚性）单元、接触（整体运动接触）等方法，添加适当的约束来消除奇异性(singularity）

• 如果存在包含不产生刚度的自由度的单元，则AUTOSPC关闭时可能会发生这种情况，因此在这种情况下，通过打开AUTOSPC或添加适当的约束来消除特异性（singularity）。

线性弹簧的载荷-位移关系式

用矩阵表达式

上图为线性弹簧的有限元方程，刚度矩阵和节点载荷是用户输入的值，节点位移可利用反作用力找到，其表达式如下

通常，刚性矩阵由对称矩阵组成，由于它们是奇异矩阵，因此无法计算反作用力。由于这一根本原因，节点的位移至少给定1个或多个约束条件(即变形量为0的条件)可以计算反作用力并找到变形量。

小结：

承受拉伸载荷的构件

固定约束：位移为0

1. 计算单元的刚度

   

2. 系统刚度  
   因为是对称条件，所以计算反作用力
   在U1上应用固定约束条件    
3. 应用约束条件

未设置边界条件

底部固定约束

如果部件之间没有连接设置

• 在NFX中，默认情况下，当有多个部件时，每个零部件都是独立识别的

• 如果每个零部件之间没有连续性，则会发生相应错误，即，part2处于受约束状态，而part1处于无约束状态，且未赋予与part2的连接，所以在载荷作用时产生刚体运动

• 通过Part1和Part2相邻面，需要设置接触来确保零部件之间的连续性

一般接触设置

• part1根据载荷输入方向(垂直方向)与Part2接触，确保连续性

• part1在水平方向可以自由移动

• Part 1中添加弹簧单元或在接触参数中应用摩擦系数来控制水平方向的移动，消除刚性体运动的发生

寻找不满足约束条件的方法

• 通过查询节点/单元菜单功能，检查包含节点编号的零部件

• 检查包含节点编号的零部件约束情况和接触条件设置

• 通过模态分析来检查模型是否为刚体运动
  

• 模态分析即使在未设置边界条件和接触条件的情况下也可以进行求解，自由模态分析可以获得刚体模态和弹性模态，刚体模态就是频率为零或接近零的前六阶模态，刚体模态描述的是研究对象随质心平动和绕质心转动（运动）弹性模态描述研究对象各位置的相对变形，物体中有非零应力。对自由结构增加约束，就提高了结构刚度，结构的刚体模态就会逐渐消失，通常自由模态的叠加可以得到约束模态。