چگونه همگرایی در آباکوس را بهبود ببخشیم؟

حلگر نرم افزار 1 از دو روش کلی برای حل یک مسئله المان محدود می تواند استفاده کند. اولین حالت به شکل Implicit است که در Abaqus/Standard از آن استفاده می کند و مورد بعدی به شکل Explicit که Abaqus/Explicit از آن استفاده می کند. معمولا در صورتی که مسئله به صورت استاتیکی باشد و نیازی به بررسی تاثیر اینرسی نباشد، در این صورت از Abqus/Standard استفاده می شود. تفاوت بین این دو در نحوه حل است طوریکه در روش Implicit معادلات به صورت ماتریسی ایجاد شده و به روش عددی حل می شود در حالی که در روش Explicit چنین معادلات ساخته نمی شود و به صورت گام زمانی و عددی حل می شود. در حالت Implicit ممکن است با مشکل 1 مواجه شویم ولی در روش Explicit مشکل همگرایی نخواهیم داشت هرچند ممکن است مشکل Element distortion برای یک المان خاص اتفاق افتد که منجر به ایست فرایند حل می شود.

در این مقاله هدف تنها بررسی مشکل همگرایی در روش حل Implicit است. مشکل اساسی در این حل به وجود آمدن عدم همگرایی است که معمولا با خطای too many attempts made for this increment رخ می دهد و فرایند حل آباکوس می ایستد.

در ادامه 6 نکته ای را که به هنگام برخوردن با این مشکل پیش می آید و می توان از آنها در حل چنین مشکلی استفاده کرد را توضیح می دهیم.

1- عیب یابی توسط Job diagnostics

به قسمت result بروید سپس از قسمت منو بر روی Tools کلیک کرده و بر روی Job diagnostics کلیک کنید. در این اینجا شما می توانید تمام پیغام هایی که آباکوس در گام های مختلف داده است را مشاهده کنید و ببینید خطا در چه گامی اتفاق افتاده است. همچنین در این قسمت می توانید المان یا نودی که دچار مشکل شده است را شناسایی کنید و می تواند شما را در حدس صحیح خطای اصلی راهنمایی کند.

2- به پیغام های خطا توجه کنید

پیغام هایی که نرم افزار آباکوس به هنگام به وجود آمدن مشکل همگرایی در قسمت Job ارائه می دهد توجه کنید. گاهی با استفاده از این توضیحات و جستجو در اینترنت می توانید سرنخ و یا راهنمایی های مهمی را پیدا کنید.

3- شرایط مرزی را دوباره بررسی کنید

گاهی اشتباه تعریف کردن شرایط مرزی، مسئله را غیر فیزیکی می کند. مثلا ممکن است یکی از شرایط مرزی را طوری تعیین کرده اید که تنش زیادی در آن ایجاد می شود و تغییرشکل بسیار زیادی می شود که غیر فیزیکی است. همچنین یک مسئله ممکن است دارای قیدهای اضافی یا عدم وجود قیدهای مورد نیاز باشد. در صورتی که مشکلی در این زمینه وجود داشته باشد، معمولا خطاها دارای کلمات کلیدی zero-pivot warnings هستند.

4- برخوردها contacts را بررسی کنید

معمولا در مسائلی که دارای تماس هستند مشکل همگرایی بروز می کند. به این خاطر که مسئله غیر خطی می شود و همچنین مسئله دارای غیر پیوستگی خواهد بود. در صورتی که با مشکل همگرایی در مسائلی که تماس دارند مواجه شدید می توانند در اولین قدم به بررسی پایداری بپردازید و از قسمت contact stabilization استفاده کنید.

5- خواص ماده خود را بررسی کنید.

در صورتی که سابروتین نوشته اید یا اینکه به طور معمولی ماده را تعریف کرده اید، ممکن است عدم همگرایی به دلیل تعریف اشتباه یا مشکلزای ماده شما باشد. در صورتی که ماده به گونه ای تعریف شده باشد که با وجود جابجایی تنش تغییر پیدا نکند، به معنای این است که سفتی ماده صفر است و این باعث عدم همگرایی می شود. برای مثال فرض کنید که تنش ها به حدی رسیده اند که بیشتر از بازه تعریف شده ماده پلاستیک باشد. در این صورت آباکوس مقدار تنش تسلیم را همان مقدار قبلی می گیرد و این یعنی با افزایش کرنش، تنش افزایش پیدا نمی کند و بنابراین آباکوس در حل مسئله دچار مشکل می شود.

6- دمپینگ را در حل خود قرار دهید

در صورتی که تغییرات میدان تنش در واحد زمان زیاد است، در این صورت بهتر است از دمپینگ در حلگر خود استفاده کنید. به این معنا که مقداری مقاومت ساختار در برابر تغییر شکل ایجاد می شود تا از تغییرشکل های ناگهانی جلوگیری شود. معمولا با اضافه کردن پارامتر دمپینگ می توان انتظار داشت که مشکل عدم همگرایی حل شود. برای این منظور بر روی step مدنظر کلیک راست کرده و edit را بزنید. سپس در این قسمت برای Automatic stabilization گزینه ای را انتخاب کنید. همان گزینه اولی (Specify dissipated energy fraction) می تواند برای بیشتر مسائل مناسب باشد.

نوشته شده توسط وحید در دوشنبه بیست و هفتم آذر ۱۳۹۶ |