ABAQUS收敛问题汇编.docx

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ABAQUS收敛问题汇编

[转载][转帖]abaqus接触分析问题整理（simwe）

（2012-03-0511:

12:

34）

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[转帖]abaqus接触分析问题整理（simwe）作者：

abaqus

接触分析收敛不管怎么总还是一个很大的问题，而我们经常在一个地方卡了很长的时间，怎么也找不到解决和提高的办法。

而aba_aba在abaqus常见问题汇总中给了我们模型改进的方向和一些方法。

在我分析的过程当中，怎么找到模型中的影响收敛的关键问题所在也是一个很让我迷茫了很长时间。

下面谈一下我个人的一些经验和看法。

如有错误还望大家指出，也希望大家给出自己更多的经验分享。

abaqus的隐式求解的就是求算出一个很大的刚度矩阵的解，这个方程能否通过一次一次的迭代到最后达到一个系统默认的收敛准则标准的范围之内，就决定了这一次计算能否收敛。

因此要收敛的话，系统与上一个分析步的边界条件区别越小的话，系统就越容易找到收敛解。

针对这一点，我们可以得到下面的几种方法来尽可能的使系统的方程的解尽可能的接近上一步，以达到收敛。

下面的方法的指导思想是：

尽可能小的模型，前后两个分析步的改变尽可能的少。

1.接触分析真正加载之前，设置一个接触步让两个面接触上来，在这个步骤里面，接触面的过盈小一点好，比如0.001.接下去再把作用与两个接触体的力及接触方向的自由度放开。

2.如果系统的载荷很多的话，将系统的载荷分做多步进行加载，一次性全上可能使系统无法在规定的迭代次数内收敛。

所以根据需要分开，让abaqus的内核慢慢消化去。

少吃多餐在这边好像也是成立的。

3.系统有多个接触的话，也最好如载荷一样，分成几个step让他们接触上。

这样的做法会让你以后在模型的修改中更有方向性。

4.模型还是不收敛的话，你可以看一下是在哪一步或者那个inc不收敛。

对于第一步直接不收敛的话，如果模型是像我上面把载荷和接触分成很多步建立的话，可以把载荷加载的顺序换一下。

如果你把第二个加载的载荷换到第一步以后，计算收敛了，那影响收敛的主要问题应该就是原来第一个加载或着接触影响的。

这种情况下面一般算到这个加载的时候还是不会收敛。

这个时候可以考虑是否有什么其他办法能够使步骤的变化与上一步变动小一点，比如第一点里面提到，或者继续把这个载荷细分呢？

5.对于接触分析不收敛的情况，可以自己看一下模型的接触面。

有时候是overclosure,这个时候在assemble里面将模型相对位置稍微移动下或者用接触里面的那个adjustonlytoremoveoverclose,不过或一种方法会使你的网格扭曲变形。

问题不大也是可以用的。

有的时候是因为，模型中的两个接触面变成了一个点和一个面接触，而点或者面中有一个位置并不是很稳定。

这个时候就会出现了dividing,有时候求解无法成功。

这时候可以看一下是不是能够将模型该处稍微改一下呢？

或者将该处的网格细化一下。

6.模型实在是比较大的话，可以修改solver的设定，将迭代次数改大一点。

对于开始计算就不收敛的，而在迭代次数到了以后时间增量还不是很小的话，可以将initial和minimum改小一点。

模型越大的话这边可以改的越小，特别是前后两个step变化比较大的情况下。

但对于模型不是很大的情况下，太小的时间增量是意义不大的，问题应该从模型当中是否有错误去考虑。

7.模型太大的话会导致求解的方程太大，不需要的不重要的接触最好从模型当中去除。

这样的话对结果影响也不会很大，而且可以是计算时间大大的减少。

8.对于收敛准则的修改还是很不推荐的，应作为下下策使用。

补上一些这里面关系到的一些abaqus出错信息，方便那些正在如自己当初郁闷中的人更好的找到这篇文章。

大家如果有什么不太清楚的也可以留言，有时间探讨一下。

***NOTE:

THESOLUTIONAPPEARSTOBEDIVERGING.CONVERGENCEISJUDGEDUNLIKELY.

求解出现分歧，一般是状态不稳定，如你的某一个物体的自由度忘了约束或着分析到了一种极限状态之类的，解决方案见上。

***ERROR:

TIMEINCREMENTREQUIREDISLESSTHANTHEMINIMUMSPECIFIED

步长比最小步长小，方案见上。

***NOTE:

SEVERECONTACTOVERCLOSURESEXIST.CONVERGENCEISJUDGEDUNLIKELY.

接触出现问题，用visulazation的tool的jobdiagnostics查看，针对那个接触进行修改。

把距离稍微改大一点点，应该是很有帮助的。

如果是计算中出现问题的话，应该是你前后两个step设置的有问题。

[转载][ABAQUS]关于接触收敛的经验总结

（2012-03-0516:

43:

35）

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杂谈

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      1、首先要判断你的问题是否是大变形问题，如果是，而你的Nlgeom选项又没有打开，那么你将为此付出沉重的代价。

       2、载荷的施加要分多步进行，初始载荷要很小，可以尝试万分之一的量级。

       3、接触建立起来之前，你可能需要增加很多额外的约束，总体的原则是要让接触的区域在初始载荷作用下平稳，不能产生刚体位移（注意：

刚体位移远远不仅仅是指整个零件的大幅度移动，范围要宽的多，甚至是节点的稍微大一点点的位移都是）。

       4、额外约束的去除可能会给你的模型带来较大的约束变动，这使得收敛变得困难，你可以尝试分多步去掉额外约束，绝不要吝惜子步的数量。

子步的初始增量步要小，调试阶段你也许可以尝试0.0001，调试后发现收敛容易再放大不迟。

       5 、有时会发生这样的事情：

当你去掉某个额外约束后发现，初始载荷的作用没有到达远离初始载荷位置的接触的地方，这可能使得那个约束并没有建立起来，所以你也许可以尝试在这个状态下再增加初始载荷的大小，让他的作用传播到更远一些的接触的地方。

       6、如果你的初始载荷是力，那么它对于接触的建立可能是一些不利因素，当你尝试过很多次之后若还不收敛，你也许可以把它换成位移，小位移，比如过压0.001mm，当然你需要防止刚体位移，比如增加一个反向的力。

      7、往往我们非常关注整个固定零件系统的约束，却忽略了运动部件的约束，你是否忽略了这个问题呢？

       8、你若判断能用tie连接的地方，就不要选择接触；能用smallsliding的地方就不要用finitesliding；在没有什么办法的时候，你还可以定义一下torleranceofadjustmentzone，0.02mm是你的一个选择；或者尝试一下surfacetosurface与nodestosurface的区别，这个选项我还没有形成什么经验。

      9、Interaction---contactcontrol下面可以定义一个接触控制，如果选择了stabilization将会有助于收敛，不过建议这个选择在确实没有办法时候使用，他的理论太复杂了，超出了我的理解能力，请高手解释一下吧。

      10、据说版本的不同，会导致收敛的不同，随着abaqus的发展，可能会有这种变化吧。

[转载]Abaqus错误与警告信息汇总

（2012-03-0519:

20:

08）

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杂谈

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Abaqus错误与警告信息汇总

模型不能算或不收敛，都需要去monitor，msg文件查看原因，如何分析这些信息呢？

这个需要具体问题具体分析，但是也存在一些共性。

这里只是尝试做一个一般性的大概的总结。

如果你看见此贴就认为你的warning以为迎刃而解了，那恐怕令你失望了。

不收敛的问题千奇万状，往往需要头疼医脚。

接触、单元类型、边界条件、网格质量以及它们的组合能产生许多千奇百怪的警告信息。

企图凭一个警告信息就知道问题所在，那就只有神仙有这个本事了。

一个warning出现十次能有一回参考这个汇总而得到解决了，我们就颇为欣慰了。

类似于：

          Fixedtimeistoolarge

            Toomanyattampshavebeenmade

            THESOLUTIONAPPEARSTOBEDIVERGING.

            CONVERGENCEISJUDGEDUNLIKELY.

            Timeincrementrequiredislessthantheminimumspecified

这样的信息几乎是无用信息（除了告诉你的模型分析失败以外，没有告诉你任何有用的东西）。

宜再查找别的信息来考察。

根据经验，改小增量步也不一定能收敛，虽然也有人报告过改好的先例，我是从来没有遇到过，也从来没有那个奢望。

所以我一般从模型的设置入手。

  必须说明的是：

Error和warning的性质是完全不同的。

Error意味着运算失败，but出现warning可能还能算，而且有些运算必定会出现warning（比如接触分析必定出“负特征值”，下有详述）。

很多警告只是通知性质的，或者只是说明一下而已，不一定都是模型有问题。

比如以下warning完全可以忽略：

    xxxxxwill（not）printed，这种只是通知你一声，某些玩意儿不输出了。

还有：

  Theparameterfrequencycannotbeusedwiththeparameterfield.Itwillbeignored（都说某某被ignored了）.

A系列  

如果模型能算，且结果合理，那么大部分警告信息可以不管。

但是以下除外：

1  numerical  sigularity（数值奇异）：

刚体位移（欠约束）

      solverproblem.numerical  sigularitywhenprocessingnode105instance

      pileD.O.F.1  ratio=1.735e13

2  Zeropivot（零主元）：

        过约束或者欠约束。

这2个问题一般都意味着模型约束存在问题。

1）、2）都会伴随着产生大量负特征值。

解决方案当然第一步是检查约束了。

B系列  

有一些直接导致计算aborted，那就得仔细分析了，比如：

1    xxxxxisnotavalidinABAQUS/Standard（告诉你这种计算standard不支持了，换别的）

2    missingproperty

    在perperty步检查材料属性是不是都加上了。

如果有梁单元，看看梁法向定义对了没有。

3    DetectedlockfileJob-1.lck.Pleaseconfirmthatnootherapplicationsareattemptingtowritetotheoutputdatabaseassociatedwith

    thisjobbeforeremovingthelockfileandresubmitting.

    删除.lck文件就可以了，它是一个自动生成的文件。

你也可以另存为（另取名），再运算。

4    Therigidpartxxismissingareferncepoint

    刚体（or刚体约束）都必须通过stools--referencepoint给它定义一个参考点（RP），载荷都加在这个RP上。

5    Theareaof54elementsiszero,small,ornegative.Checkcoordinatesornodenumbering,ormodifythemeshseed.

    Theelements8  havebeenidentifiedinelementsetErrElemAreaSmallNegZero

    这个一般是节点编号不对的问题。

必须是逆时针方向。

6    Thevalueof256MBthathasbeenspecifiedforstandard_memoryistoosmalltoruntheanalysisandmustbeincreased.The  

    minimumpossiblevalueforstandard_memoryis470MB

7    HMtoABA的问题：

集合和面的几何的名称最好不要用特殊符号和数值（特别是从hm转过来），全部用英文字母是最安全的。

8    令很多人抓狂的errorcode5

      1）使用了子程序,子程序有问题,（例如数组定义跟实际赋值不一致,这个我也遇到过）

      2）模型有问题,通常模型很大,很复杂（这个我没遇到过）

            Pleasemakesurethatthemeshdensityoftheslavesurfaceinthetie

            pair（mbly__pickedset37_cns_,assembly__pickedsurf36）isfinerthanthemastersurface.

            Theanalysismayrunslower,mayyieldinaccurateresults,andmayrequiremorememoryifthisisnotthecase

      3）硬盘没空间了（这个其实不会引起errorcode5,但是出错是肯定的了）,或者是内存太小.或者产生的文件太大.

      4）关闭杀毒软件试试（特别是卡巴）

    5）有人认为边界条件不正确,也会引起这个错误.            

9    systemerrorcode29539

      关闭杀毒软件andtry。

10    **ERROR:

IssuecannotbedeletedNotalldataReleased

          在windows中，单击“控制面板”－－“系统”－－“高级”－－

      “性能设置”－－“数据执行保护”命令，

        把pre.exe和standard.exe添加进去。

重起动后尝试

11    SurfacesassociatedwithanalyticalrigidpartMANDRELmayhavetheirorientationflipped

      刚体相连的接触面方向定义反了，在接触定义的地方edit－－flip

12    CONTACTPAIR（ASSEMBLY_BLANKBOT,ASSEMBLY_TIE-1_DIEDURF）  

        NODEBLANK-1.5IS  OVERCLOSED

        BY0.0512228WHICHISTOOSEVERE

        这往往是因为接触面的法线方向定义反了。

定义刚体和shell的surface时，要注意选择外侧

13    123456elementsaredistorted。

Excessivedistortionofelementnumber5ofinstancePART-1-1

        如果有子程序，一般不是材料设置有问题，就是边界条件的问题

14      XMLparsingfailureforjob1.  Shuttingdownsocketandterminatingallfurthermessages.  Pleasecheck

        the.log,.dat,.sta,or.msgfilesforinformationaboutthestatusofthejob.

        ...26amp;typeid=68

15    ThenumberofhistoryoutputrequestsinthisABAQUSanalysis（>5000）

        maycauseSIGNIFICANTperformanceproblemsduringanalysisandpostprocessing

        输出项太多，恐硬件资源不够。

要是你确保硬件够，这条也不怕了。

一般的，应该减少History中的输出项，尽量输出你最感兴趣的内容。

16    Valueforparameternsetwillbetruncatedto80characters

        nset名字取太长了，80字符限制

17    compilation-ifort.exe问题

        Problemduringcompilation-ifort.exenotfoundinPATH.

        安装的时候没有装好或是二次开发版本冲突。

检查环境变量的设置；然后

        verify一下，看看是子程序功能否能通过？

C系列    

如上所说，有很多warning并一定意味着你的模型存在问题。

常被问起的有：

1  负特征值问题

  THESYSTEMMATRIXHAS8NEGATIVEEIGENVALUES.

    负特征值是非线性分析的必然产物。

所以不必大惊小怪，甚至久而久之，对于你熟悉的问题，你都会视而不见了。

若出了问题，可先检查下有没有伴随的

                numerical  sigularity（数值奇异）和  Zeropivot（零主元）产生。

如果没有，可以参考这几个方面：

      1）.刚体位移

      2）.单元异常，过度变形、过度扭曲等

      3）.应力应变关系有负斜率

      4）如果有流体的话，在容器发生形变的话，也可能出现negativeeigenvalue

          的情况，不过不会出现警告，这是被允许的

      5）失稳发生

2    Theratioofdeformationspeedtowavespeedexceeds1.0000

      这个警告是指单元形变速度V（单元最大形变率/特征尺寸）和膨胀波速C

    （通过材料本构关系求得）的比例超过1。

      解决这个问题的方案有以下几种:

（1）检查单位是否封闭（参数设置有数量级的错误），此错误新手常犯；

（2）  检查网格质量；

        （3）  检查加载速度,如果条件允许的话就降低速度,该方法也很有效,但在很多

            情况下无法降低速度；

        （4）  调整STEP中的TIMESCALINGFACTOR；调整STEP中的

            MASSSCALINGFACTOR；

      （5）  加*SECTIONCONTROLS，NAME=SC，DISTORTIONCONTROL，

            LENGTHRATION=0.1

            或者YES也可以，加在MATERIAL前面；或加*DIAGNOSTICS，

            DEFORMATIONSPEEDCHECK=OFF；

            或者加*DIAGNOSTICS，CUTOFFRATIO=RATIO（具体数值）,在其他

            方法修改后还有问题的的情况下使用增加

            关键字的方法见

3      zeroforce/ZEROMOMENT问题

        THEREISZEROMOMENTEVERYWHEREINTHEMODELBASEDONTHEDEFAULT

        CRITERION.PLEASECHECKTHEVALUEOFTHEAVERAGEMOMENTDURINGTHE

        CURRENTITERATIONTOVERIFYTHATTHEMOMENTISSMALLENOUGHTOBE

        TREATEDASZERO.IFNOT,PLEASEUSETHESOLUTIONCONTROLSTORESET

        THECRITERIONFORZEROMOMENT.

        这个警告是告诉你模型中没有弯矩，没问题的，可以继续计算。

        如果提示中出现特征值奇异的时候才是计算有可能出现不收敛的问题。

4      Degreeoffreedom4isnotactiveinthismodelandcannotberestrained

        有限元软件计算对于实体步考虑转动自由度，所以你在边界条件中限制了456的自由度后，软件会忽略的啊.

5      Theoption*boundary,type=displacementhasbeenused;checkstatusfilebetweenstepsforwarningsonanyjumps

        prescribedacrossthestepsindisplacementvaluesoftranslationaldof.Forrotationaldofmakesurethatthereare

        nosuchjumps.Alljumpsindisplacementsacrossstepsareignored