关于有限元分析不收敛的解决方法

有用户反馈GEO5有限元很容易上手,但是不收敛时不知道怎么处理。收敛问题实际上是可以有效解决的,这也是初学者面临的一个主要问题,以下介绍几种常用的解决收敛问题的方法。

1. 对于发生不合理塑性应变的区域(例如模型边界、桩底、坑底等位置)或者对有限元分析收敛结果产生影响时,可采用弹性区来处理。

如下图所示,如果不定义弹性区,分析将会在加载到总荷载的87.5%时不收敛终止,且塑性应变只会在单独的单元内发展。此时,可通过定义弹性区来解决上述问题。

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在模式菜单中选择「弹性区」,通过输入多个点构成一个多边形区域,即为要创建的弹性区。

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如图所示,创建弹性区后便解决了不收敛问题,并且此单元内的应变也向相邻的单元发展。但值得注意的是,对于合理的塑性变形,则说明结构本身不稳定,不可采用此法强制处理。

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 2. 如果提示超出迭代次数或者荷载步松弛次数,可在分析设置中修改相应的迭代次数和松弛次数的值。

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3. 如果提示网格划分警告,将采用错误分析功能,则需对网格进行加密优化,或者简化模型。

4. 根据收敛计算情况修改误差容差,位移误差、不平衡力误差、能量误差等。误差改大以后精度会降低,但收敛性和计算效率会大大提高。再满足计算和研究要求的前提下,也可以作为解决不收敛问题的一种好方法。

3 个评论

修改相应的迭代次数和松弛次数的值有什么影响吗
如果没有超过最大迭代次数或者荷载步松弛次数,修改数值没有影响,如果超过了,在结果不震荡的情况下,修改相应的迭代次数和松弛次数之后,迭代次数多了之后更容易收敛;一次加载太多,不容易平衡,所以不容易收敛,松弛以后,分两次就可能收敛。详细原因请见有限元的数值迭代算法(针对GEO5有限元请看牛顿-拉普拉森法)。
请问增大收敛容差的话,比如0.1改成0.5的话,对结果影响大吗?谢谢

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