非线性静力学分析基础-收敛性保障策略
1. 牛顿迭代法的收敛特性
优势：提供快速的二次收敛速率，是解决非线性问题的可靠工具 局限性：接触问题（尤其含摩擦时）易导致收敛困难
2. 内置收敛增强机制
| 方法 | 原理 | 触发条件 |
|---|---|---|
| 粘性接触 | ||
| 状态冻结 |
注：这些机制仅干预接近收敛的停滞问题，不影响正常收敛或完全发散的情况
3. 模型设置关键准则
3.1 物理合理性验证
确保问题存在可行解（避免过约束/欠约束） 间隙单元方向：需严格校验（尤其自定义坐标系时），详见 CGAP/CGAPG单元说明
3.2 约束充分性保障
原理：
间隙/接触单元仅提供单向约束 弱弹簧刚度需满足：允许大位移但不影响收敛结果（接触激活后其影响可忽略）
4. 间隙刚度配置规范
4.1 推荐值范围
物理意义： ：法向惩罚刚度 → 控制穿透量（<0.001~0.000001倍单元尺寸） ：切向刚度 → 值过高易导致矩阵病态
4.2 自动计算选项
| 参数 | 功能 | 应用场景 |
|---|---|---|
KA=AUTO | ||
KA=SOFT | ||
KA=HARD | ||
KT=AUTO | MU1=0时强制粘着） |
5. 摩擦问题专项处理
5.1 收敛性优化策略
| 场景 | 方案 | 风险 |
|---|---|---|
KT=AUTO+MU1=0） | ||
GAPPRM,GAPOFFS,NO） |
间隙偏移关闭警告：
优点：消除摩擦引起的非直观弯矩 风险：在未完全约束模型中可能导致刚体失衡
6. 高级收敛技术
6.1 增量加载
激活条件：基础措施无效时 配置方法： NLPARM中设置多载荷步限制：无法修正病态问题（自由刚体运动/极端非线性等）
6.2 专家系统
PARAM,EXPERTNL,YES 全局激活
交互规则：
| 控制参数 | 是否受专家系统影响 | 说明 |
|---|---|---|
6.3 弧长法
用途：后屈曲分析 激活： NLPCI批量数据条目
7.工程实施检查表
| [ ] | 1. | 校验间隙单元方向矢量 |
|---|---|---|
| [ ] | 2. | 自由部件添加弱弹簧（k=10⁻³Eh） |
| [ ] | 3. | 启用自动刚度（KA=AUTO, KT=AUTO） |
| [ ] | 4. | 按滑移规模选择摩擦策略 |
| [ ] | 5. | 必要时间隙偏移关闭（GAPOFFS,NO） |
| [ ] | 6. | 发散时激活专家系统（EXPERTNL,YES） |
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首次发布时间：2025-10-18
最近编辑：3小时前
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