结构非线性分析01-彻底掌握：稳定阻尼因数

首先必看官方帮助：

     

翻译：由于接触单元与目标单元网格之间存在间隙或积分点未完全对齐，接触对的初始状态为开放状态。该接触关系在分析过程中可能无法成功建立，导致求解失败或失真。稳定阻尼因数（stabilization damping factor）通过提供接触面间的阻力来抑制相对运动，从而实现正确求解。

稳定阻尼因数仅作用于接触法向，且仅适用于无摩擦、粗糙及摩擦接触。稳定阻尼因数取值需足够大以抑制相对运动，同时足够小以保证求解稳定性，通常取值为1。

其次必做仿真实战：

模型如下，两体之间存在1mm的初始间隙，此为间隙接触。由于默认的接触搜索半径大于1mm，所以无需任何设置，接触关系即可正确建立。

     

     

     

上面体施加1.1mm位移，下面体固定，上下 体会产生0.1mm的相互挤压。支座反力求解结果如下：

     

笔者解读：在时间1，接触对间隙为0，理论上还没发生接触，但已经产生微小反力。

设置稳定阻尼因数为0.01，支座反力求解结果如下：

     

     

笔者解读：在第一个子步(时间步)，已经产生微小反力。

设置稳定阻尼因数为0.1，支座反力求解结果如下：

     

设置稳定阻尼因数为1，支座反力求解结果如下：

     

总结：

1）当接触还没真正发生，稳定阻尼因数已经产生阻力作用，表明接触对象已经产生相互作用，在本质上可认为稳定阻尼因数是一种软接触。

2）不论稳定阻尼因数设置为多少，都不影响最终的接触反力。应该强调，是不影响最终的接触反力。

3）设想一种场景，如果接触对象很柔，稳定阻尼因数产生的阻力可能导致接触对象产生较大变形，那么计算结果有可能会受影响。

4）稳定阻尼因数，这个名字起的不好。因为在静力学中，没有阻尼概念，所以有些读者对此感到费解。

笔者换个角度描述：当稳定阻尼因数设置为非0值，接触对在初始时刻就建立了软接触关系，并且这种软接触作用力是逐渐衰减的，最终时刻会衰减为0。

很多用户，包括我们的正式学员，都对非线性分析有执着。笔者作为仿真老兵，问大家一个问题：

在实际工作中，我们肯定追求仿真的可靠性。目前国内外工业界，线性分析做可靠都没那么简单，这个非线性分析的可靠性更是玄之又玄。

片面追求非线性分析计算收敛，有没有想过成功算出来的结果是不是成功的，即是不是可靠的。据我所知，很可能不可靠。

一顿操作猛如虎，结果是个二百五。即使非线性收敛了，又如何？本质上就是一个软件游戏而已。所以我呼吁各位用户，相比计算的收敛性，更应该看重计算的可靠性。

当然，有杠精会说，如果都无法收敛，还谈什么可靠性呢？所以我再补充一句，线性分析很容易收敛，先把线性分析算可靠，能在实际工作中发挥真正的价值，就已经善莫大焉。