看懂Ansys Mechanical中的收敛曲线

    进行非线性分析时，收敛性是大家非常关心的一个问题。在Ansys workbench中，可以通过Details of “Solution Information”中选择“Solution Output=Force Convergence”来查看收敛情况，其中，最直观的莫过于力收敛曲线了。

    力收敛曲线如下图所示。

    判断收敛的方法很简单，只要“计算的力收敛曲线”落在“力收敛准则”曲线之下，就表示该载荷步或子步收敛了。

该模型中有两个载荷步，分析设置中时间步长设置为“Program Contrlled”.

    除了看上述的力收敛曲线图，我们可以设置“Solution Output= Solve Output”查看计算输出信息，从其中可以更详细地看到收敛情况。

    可以将计算输出的信息与力收敛曲线图对比起来看，就更容易理解力收敛图了。

    第1个载荷步中，第1个分析子步经过了15次迭代收敛（图中每个圆点代表一次迭代）。

    经过4个分析子步，第1个载荷步完成加载并收敛。

第2个载荷步程序自动设置的信息如下：

    初始子步数量为5，载荷步的分析时间为1s，因此初始的时间步长为0.2s。

    第2个载荷步的第1个分析子步，经过25次计算迭代后，还不收敛。程序进行自动二分，将时间步长除以2，变为0.1s。

    第2载荷步的第4个子步中，进行了18次迭代未收敛，预测需要50次迭代，超过了程序允许的25次，再次进行二分，将时间步长改为0.05s。

    在第5个子步采用0.05s的时间步长，经过3次迭代收敛了，程序认为，可以加大一点时间步长，自动改成了0.75s，增长比例为1.5。

    第6个子步也只用了2次迭代就收敛了，程序继续加大时间步长，增长1.5倍，改为0.1125s。

    第7个子步用了9次迭代，程序认为可以保持时间步长。

    第8个子步用了8次迭代，比上一子步收敛更容易，程序又飘了，认为可以加大步长，改为0.16875s。

    第9个子步用了7次迭代，但是程序还是决定把时间步长降一下，改为0.8125s。

    最终，在第2个载荷步中，程序经过10个子步完成加载和计算。