ANSYS求解过程中的迭代曲线图应该怎么看
这原在多年前一位朋友向我咨询时就应该写下的
结果。。。今天整理文件的时候才想起来
这习惯。。可能习惯了就好了
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上面这张图，用过ANSYS的朋友一定都很熟悉吧，在开始求解到求解结束的整个漫长过程中，这幅图都会陪伴我们度过每一秒。
那么，图中的各个曲线分别代表了什么意思呢？下面来说一说
Time=1
这是时间标记，如果你的分析是多荷载步的，就会看到Time=1、2、3……如果在定义荷载步的过程中定义了时间的数值，那么这里就会按照用户定义的时间显示。时间很重要，可以在遇到程序意外错误的时候，通过时间数据找到“发生计算问题的时间点”以便于我们对模型的再修改。
横轴： Cumulative Iteration Number / 累积迭代数
在非线性问题的求解过程中，程序利用求解器进行迭代计算来得到最终的解答。横坐标的“数量”大小，和项目的非线性程度直接相关，越接近线性问题，迭代数越少，非线性程度越高或遇到难以收敛的时候，迭代次数就会显著增加。
纵轴： Absolute Convergence Norm / 绝对收敛范数
既然叫“范数”，联想到我们在建模过程中输入的各种数值都不是“范数”形式的，因此程序在求解过程中，在进行计算的同时，也把相应的变量进行了“规范化”处理，比如有时候会进行归一化等等。对于我们来说，纵轴的坐标数值并不重要，重要的是曲线之前的相对位置关系。
重点来了
我们来看看曲线代表了什么意思
注意上面的曲线，体现的是F(Force，荷载)与M(Moment，弯矩)之间的关系，用这二者来绘图，是因为在求解计算过程中，这二者在全部单元自由度中都有相关性。在有些分析中，还会出现温度、位移等。
上图中还可见的，是CRIT和L2标签，CRIT是criteria的缩写，指的是收敛判别准则；L2指的是L2级范数，当然还有L0、L1级范数，这里我们叫它为计算残差。
在求解过程中，ANSYS在每荷载步的迭代中，进行收敛判别准则和计算残差，计算残差是所有单元内力的范数，只有当残差小于准则时(在上图中指的是L2<CRIT时)，认为本荷载步非线性计算收敛，进行下一个荷载步。因此我们能看到L2曲线有许多峰值，这些上峰值就是荷载步开始的时候，随后L2下降，向CRIT靠拢并最终交汇并小于CRIT，然后再出现上峰值，进行下一个荷载步。
至于看起来CRIT曲线在缓慢上升，可以这样理解：分析由许多的荷载步组成，而在荷载步中，力同时也会被“分割”，例如力收敛准则设置为10000，荷载步有100个，则对于第一个荷载步而言，力的收敛绝对值就是10000/100=100，是总体力收敛绝对值的1/100，在随后的“累积”计算过程中，向10000发展。
ANSYS的收敛准则，主要有力的收敛，位移的收敛，弯矩的收敛和转角的收敛。其中位移收敛是基于力收敛的，换言之，力收敛算的是绝对值，位移收敛算的是相对值。因此，在结构分析中，尽量使用力/力矩收敛准则，在用位移控制加载时才会优先考虑用位移收敛准则。至于用什么收敛准则，可以用CNVTOL命令进行设置。
缺省的收敛准则，是模型全部自由度变量的平方和再开方(SRSS)*valuse(自定义的值)，例如：
CNVTOL,F,10000,0.0001,2 意思是：采用力收敛准则，10000是力的收敛绝对值，0.0001为收敛系数，力的收敛控制值为10000*0.0001=1，2为收敛2范数(L2，一般结构问题通常采用L2)。
此外，非线性计算中用到的一个开关是SOLCONTROL，默认情况如下：
在solcontrol 为打开状态时，对于力和力矩来说是默认值为0.005；对于没有转角自由度的DOF，其默认值为0.05。
在solcontrol 为关闭状态时，对于力和力矩来说，其默认值为0.001。 默认情况下solcontrol 为打开状态，因此如果用户完全采用默认的话，对于力和力矩来说是默认值为0.005；对于没有转角自由度的DOF，其默认值为0.05。
在监测整个迭代过程中，如果发现曲线不正常，无法收敛，甚至有时候见到曲线“往回走”，就需要对本次分析进行调整了，措施包括：
调整荷载步，增加子步数量；
修改收敛准则。当采用力收敛准则时，发现结构出现硬化，或相邻两次位移增量范数变化差异较大时，建议不实用位移收敛准则；当采用位移收敛准则，发现结构出现软化，或材料接近理想塑性时，建议不采用力收敛准则；
收敛准侧可以使用一个或同时使用多个，当只使用一个收敛准则，发现求解过程中上图曲线发生很大的跳跃，则建议采用力和位移同时作为收敛准侧。
检查非线性设置(solcontrol命令)；
重新划分网格；
检查模型的加载形式与边界条件；
检查模型的正确性。
参考资料：
http://www.mece.ualberta.ca/tutorials/ansys/IT/GST/GST.html
http://wenku.baidu.com/link?url=EggW16H9FnXq1dzYCdVGkwRVrws_OEy_Q_O_Ef9J6psr7mu0Mhszm99k17PvJD_8Z0Qa_1EC8zeE6GZm8qWi58xBkTSqWh--B5H4cOhP9ii
