Optistruct非线性分析关键参数设置及流程！

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本文摘要（由AI生成）：

本文介绍了在结构CAE分析中处理非线性的重要性及复杂性。非线性分析包括材料、几何和边界非线性，常采用Abaqus等工具进行。然而，OptiStruct软件也展现了其进行非线性分析的优势，尤其是在利用hypermesh进行前处理的情况下。文章详细阐述了在OptiStruct中进行非线性分析的设置步骤，包括NLPARM、NLADAPT、NLOUT、NLMON等卡片的创建与配置，以及材料、几何非线性的设置方法。最后，通过一个端子接插分析的实例，展示了如何在实际应用中运用这些非线性分析技巧。

在结构CAE分析中，非线性无处不存在我们的周围，非线性主要包括材料非线性、几何非线性以及边界非线性。非线性分析是结构分析中相对比较复杂的分析类型，三大非线性同时存在导致分析时间较长，占有较多的资源。非线性常用的分析工具是Abaqus，但在optistruct中进行非线性分析也有其独特的优势，由于多数结构前处理采用hypermesh进行，直接利用其非线性进行分析，给我们来了便利。

在解决非线性问题过程中，OptiStruct采取的策略是施加增量载荷，迭代求解直至残差Rn小至给定范围内，更新方程然后施加下一个增量载荷代。OptiStruct主要是基于位移、载荷、以及功这三种准则来判断非线性方程是否已经满足收敛，我们可以在求解完成后的输出文件（.out文件）中查看每一个增量步的收敛过程，分别对应 EUI、EPI、EWI。

目前OptiStruct主要支持非线性静力分析(NLSTAT)，非线性动力分析(NLTRAN)，非线性热力学分析(NLHEAT)。

1、NLPARM

首先在load collector中创建NLPARM卡片，卡片中每个非线性参数的意义如图所示，主要用于控制初始时间步长，每个增量步最大迭代次数，以及收敛准则等。如图所示，NINC=20表示初始时间步为0.05(由1/20所得)，或者直接设置DT=0.05。对于一般非线性问题可以用NINC或者DT设置初始步为0.2，对于强烈非线性问题，初始步可设为0.001。而MAXITER设定单个增量步中的最大允许迭代数，如果超过迭代数而不收敛，增量步会自动减小。

2、NLADAPT

在load collector中创建NLADAPT卡片，DTMAX和DTMIN分别用来设置最大和最小增量步，使用DIRECT来选择是否使用固定增量步。此外，我们通过设置NUCUTS来控制在给定迭代次数内不收敛后以减小增量步的次数，我们称之为cutback次数，在给定cutback次数内不收敛则直接退出。

3、NLOUT

同样在load collector中创建NLOUT卡片以控制非线性求解的输出，其中NINT中间结果输出次数，以NINT=10为例，时间每间隔0.1输出一次结果。SVNONCNV则代表如果计算最终不收敛，是否输出最后一步不收敛的结果。

4、NLMON

我们在load collector中创建NLMON卡片，如图所示在ITEM中选择DISP以控制输出的每个增量步INT或者每个迭代步ITER的结果。

5、材料非线性设置

6、几何非线性设置

对于大位移，需要开启关键字Param，LGDISP，1

7、Non-linear Loadstep

以上创建的NLPARM，NLADAPT，NLOUT，NLMON均为非线性分析通用卡片，任意一类非线性分析都可能用到，因此我们最后在创建的Loadstep中设置Analysis type为所需的非线性分析类型并选择这些卡片完成非线性分析设置。也可以在创建的.fem文件中查看NLPARM，NLADAPT，NLOUT，NLMON等卡片被SUBCASE的引用状况。