【OptiStruct要领】隐式非线性通用设置

7月前浏览2264

本文摘要（由AI生成）：

本文主要介绍了OptiStruct非线性分析中需要设置的卡片及其参数的意义。OptiStruct主要支持非线性静力分析(NLSTAT)、非线性动力分析(NLTRAN)和非线性热力学分析(NLHEAT)。在非线性分析中，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。OptiStruct主要基于位移、载荷和功这三种准则来判断非线性方程是否已经满足收敛。在非线性分析中，需要设置NLPARM卡片来控制初始时间步长、每个增量步最大迭代次数和收敛准则等；设置NLADAPT卡片来设置最大和最小增量步、是否使用固定增量步以及控制不收敛后以减小增量步的次数；设置NLOUT卡片来控制非线性求解的输出，包括中间结果输出次数和最终结果输出；设置NLMON卡片来控制输出的每个增量步或每个迭代步的结果。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。

上一期专题我们为大家简单介绍了OptiStruct 具有解决三大隐式非线性问题的功能，但是在处理这些非线性问题前，我们需要了解如何设置相应的非线性参数，这样才能灵活运用OptiStruct快速、准确的求解。

我们已经知道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)，接下来就为大家介绍在这些非线性分析中我们需要设置的卡片，以及其参数的意义。

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。

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。

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。

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。

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。