STA(或Status)文件告诉我们什么信息?

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当尝试查找Abaqus运行失败的根本原因时,可以采取多种方法。我们为您提供了有关.sta或“Status”文件的信息摘要,但是在这里,我们将更深入地研究数据可以告诉我们有关运行的信息,以及如何调整分析设置以帮助解决。

Steps

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通常,在整个分析过程中要模拟的每个事件都是在其自己的唯一“step”中完成的。程序选项可以包括负载,边界条件,温度以及Abaqus可以处理的许多其他事情的变化。这样的一个例子可能是车桥组件,其中步骤1)包括螺栓的预紧力,然后2)对小齿轮施加扭转载荷,并且3)对整个系统施加坑洼型冲击载荷。在这种情况下,分析中包括三个步骤。

在上图所示的示例中,我们正在看似缓慢收敛的Abaqus解的“步骤1”(红色列)的开头。为什么?看一下增量数据...

Increments

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增量是计算机试图解决静态平衡的步骤的'chunk'。在上述情况下,我们正在查看此分析的前六个增量(红色列)。对于简单的分析(例如小而全线性的模型),Abaqus通常以单个增量求解整个步骤。但是,如果步骤中存在复杂的载荷,接触,材料非线性,几何非线性或其他明显的不连续性,则需要将其分解为更易于管理的,咬合大小的零件,以便遵循非线性求解路径。默认情况下,Abaqus将尝试一次解决整个步骤,然后根据需要将“减少”第一个增量的大小,直到找到可接受的解决方案。然后,它逐步执行增量操作,直到解决了整个步骤,并逐渐增加尝试的增量大小。监视此文件可以帮助您确定您的工作可能需要多长时间,以及在哪里进行削减(如果有的话)。这可能有助于您了解Abaqus所处步骤的艰难阶段-某些事物只是进入还是脱离接触?是否有些材料刚刚超过其屈服点并变成塑料?这可能有助于您了解Abaqus所处步骤的艰难阶段-某些事物只是进入还是脱离接触?是否有些材料刚刚超过其屈服点并变成塑料?这可能有助于您了解Abaqus所处步骤的艰难阶段-某些事物只是进入还是脱离接触?是否有些材料刚刚超过其屈服点并变成塑料?

请注意,在上面的示例中,用户已将第一个增量设置为总步长的0.001或0.1%(蓝色列)。这可以通过手动编辑输入(.inp)文件或使用所选的预处理工具来控制,稍后将在后面更详细地讨论。我们可以看到,第二,第三,第四,第五和第六个增量都经历了缩减,因为它们太大了,计算机无法处理。那么,如果蓝色列是当前的增量大小,那么其他的告诉我们什么呢?好吧,绿色列中的数据为我们提供了迄今为止在活动步骤中已解决的所有增量的运行总计,可直接指示步骤中已成功完成的部分。橙色列与此类似,但将活动步骤与所有步骤组合在一起,为我们提供了整个分析的总时间。例如,如果用户在第3步,则橙色列的第一行将显示为2.00100。最终将我们带入迭代...

Iterations

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迭代是求解器在使用隐式方法时为给定增量查找平衡解的尝试。如果模型在迭代结束时不处于平衡状态,则Abaqus将运行另一个模型。求解器每次尝试迭代时,解决方案都应在静态平衡下“收敛”。如果不是这种情况,那么结果是分歧的,并且至少对于当前大小的增加,找不到解决方案。

在这种情况下,Abaqus将减小增量大小,然后重试。您可以在红色列中看到必须减少此分析中的某些增量。这由尝试编号旁边的“ U”表示,然后是使用较小增量的另一次尝试。紫色列显示下一个增量的大小被减小的程度,在第二个增量的情况下,其大小从0.00100(步进的0.1%)减小到0.000750(或0.075%) )。缩减后,较小的增量已成功解决,分析继续进行下一个增量。默认情况下,Abaqus仅将给定增量减少五次,如果仍然找不到解决方案,则分析将中止,并显示错误“为此增量进行了太多尝试”。

迭代(蓝色列)可以分为两种不同的类型。“平衡迭代”(绿色列)是指解决方案平滑变化的情况,在刚度发生突然变化的地方可以看到“严重不连续迭代”(橙色列)。通常,相互接触或脱开的零件会导致严重的间断,当使用状态文件主动调试模型时,此信息可能很有用。粘滑过渡和粘滑过渡是您应注意的另一个常见原因。当然,您可以在邮件(.msg)文件中更详细地询问所有这些信息。

Controlling Increment Size in Your Steps

假设您已经以一种明智的方式将分析的步骤分开了,我们将直接进行每一步增量大小的控制。如前所述,Abaqus假定默认值来控制总步长时间和增量大小,而分析师未另行指定时。但是,手动调整这些参数以提高求解效率通常是有益的。当然,Abaqus允许对分析的控制比此处描述的更加紧密,但这是其所有内容。

使用输入(.inp)文件,静态步骤定义为:

*STEP

*STATIC

然后,以逗号分隔的“ * STATIC”下面的数据行是以下参数:

1.  初始时间增量–定义Abaqus将尝试解决的第一个增量的大小。如果未指定,则Abaqus假定默认值为1。

2.  步骤的时间段–这定义了要解决的步骤的总“时间”,几乎总是设置为1(尽管任何值都是允许的)。

3.  允许的最小时间增量–此参数定义分析中允许的最小时间增量。如果所需的增量小于此值,则求解将出错。默认值为0.00005。

4.  允许的最大时间增量–这是最大的允许增量大小,默认没有上限。可以将其设置为小于步骤总时间段的任何值

您也可以在Abaqus / CAE中通过在“Edit Step”对话框中打开“Incrementation”选项卡来完成所有这些操作。

最后的想法

因此,现在我们可以有效地查询Abaqus status(.sta)文件,并了解一些可以控制分析的基本方法。由于状态文件提供有关分析进度的高级信息,因此在尝试调试分析时,通常应将其视为第一个调用端口。通过询问增量大小和要解决的迭代类型(平衡与不连续),它通常可以帮助您确定解决方案何时开始发散以及可归因于什么高层次原因(例如,不连续迭代通常会提示接触收敛问题)。

当然,通常,如果您的分析顺利完成,那么就很容易满足并继续前进。但是,检查状态文件并评估作业如何解决仍可能会很有用,特别是如果您将来有类似的作业或同一作业的迭代要运行时。是否有一定的增量大小总是导致缩减?将最大增量大小设置为低于下一次,并节省最终尝试失败的增量时间。在最终解决之前,第一个增量会遇到很多削减吗?(通常是联系发起的情况)?减少初始时间增量以节省那些浪费的尝试。

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