图 9：无边界条件的加压箱
图 10 不合适的边界条件
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5. 识别 ABAQUS 收敛问题
在此，我们旨在提出一些建议，帮助您识别导致问题、“错误”和“警告”的症状和原因。一般方法是列出最有可能的原因，然后逐一检查软件的变化。最后，逐一修复这些问题。以下是我们的一些建议：
5.1. 最好的方法之一是模拟一个更简单的模型：
如果可能，尽量制作二维模型或线性模型，以减少细节和元素。.
如果可能，不要输入塑性或非线性几何形状来了解模型的行为。.
在由多个部件组成的模型中，一次插入一个部件，以最大限度地减少有限元分析收敛问题源的数量。.
笔记： 记住要时刻谨记 Abaqus 单位 你在模拟中使用的。.
5.2. 设置增量值
设置合适的增量值，包括初始增量、最小增量、最大增量和最大增量次数。要了解有关增量的更多信息，, 点击这里.
图 11 静态常规步进窗口和增量选项卡
当 ABAQUS 标准求解器开始运行作业时，它会将步长分割成您指定的最大增量数（系统默认值为 100）。求解器会根据指定的增量大小（图 11）开始运行作业。在 ABAQUS 标准求解器中使用增量时，您通常会遇到以下三种错误，这些错误通常表明 ABAQUS 存在收敛问题：
“为实现这一增量尝试了太多次“;”表示求解器多次尝试计算此增量的方程，但未满足有限元分析收敛条件；点击查看如何解决此错误： Abaqus错误：尝试次数过多导致此增量错误 | 原因及解决方法
“完成此步骤所需的增量太多“; 表示求解器需要更多增量；因此，您必须增加“最大增量数”，直到克服此收敛问题。.
“所需时间增量小于规定的最小值。“; 出现此错误时，您必须减小“增量大小”中的“最小值”以满足收敛条件。.
在 Abaqus 中，“所需时间增量小于指定的最小值”错误通常发生在求解器判定需要使用小于指定最小值的时间增量才能保持求解精度或稳定性时。这可能是由于高度非线性行为（例如接触变化或材料非线性）导致需要更小的增量才能收敛。.
通过本次研讨会，您可以了解“时间增量”在模拟中的影响：“非线性弹簧建模“.
阅读更多： Abaqus教程PDF和视频
阅读更多： Abaqus Step 清晰指南, Abaqus增量
5.3. 查看有限元分析收敛问题的原因
请查看 .dat、.sta、.msg 和 .odb 文件中报告的收敛问题的原因。.
您可以在消息文件中添加更多信息。例如，在模型输入文件（.inp）中使用关键字命令“*PRINT, CONTACT=YES”即可在消息文件中添加接触信息。这有助于您发现 ABAQUS 的接触收敛问题。此外，您还可以使用命令“*PRINT, PLASTICITY=YES”来获取材料问题的积分点编号和单元输出。您可以使用“*PRINT”命令在消息文件（.msg、.sta）中添加更多信息。请耐心阅读，我们将向您解释如何使用此命令。.
首先，您需要了解输入文件（.inp）。输入文件是 ABAQUS 文件之一，其中包含模型数据，例如载荷、步长等。它类似于“.cae”文件，但体积更小，您可以将其在文本窗口中打开并进行任何所需的更改。当您完成模型创建并为其创建作业后，在运行作业之前，您可以通过单击“作业管理器”窗口中的“写入输入”按钮（参见图 12）来创建模型的输入文件。您可以将输入文件在文本窗口中打开并进行任何所需的更改；然后，要将其用于 ABAQUS，请按照图 13 所示打开该文件。.
图 12 创建输入文件
图 13：在软件中打开输入文件
现在，既然您已经了解了什么是输入文件，那么让我们使用“*PRINT”命令。您可以在ABAQUS文档的关键字部分（图14）找到有关“*PRINT”命令或任何其他关键字的说明。.
图 14 在 ABAQUS 文档中查找 PRINT 关键字
如图 15 所示，通过“编辑关键字”窗口打开输入文件；然后，找到定义加载条件的行；在这些行之后、“*END STEP”之前，您可以添加“*PRINT”命令，然后单击“确定”按钮。运行作业后，您将在 .msg（标准求解器）和 .sta（显式求解器）文件中看到结果。现在，您已经了解如何编写、使用和修改输入文件。.
图 15 输入 PRINT 命令
5.4 接触收敛问题和接触定义
接触问题导致 Abaqus 仿真不收敛的主要原因有两个： Abaqus接触收敛
不稳定的接触： 接触本身就会给模型带来不稳定性。想象一下两个刚性表面相互摩擦。这种相互作用会导致作用在部件上的力发生巨大而突变，Abaqus 很难通过数值方法求解。.
错误的联系人定义： 如果部件之间的接触定义不正确，会导致模型出现不切实际的行为。例如，您可能忘记定义本应接触的表面之间的接触，或者可能针对所模拟的交互类型使用了错误的接触公式。这会导致力过大或过小，甚至导致部件相互穿过，所有这些都可能引发收敛问题。.
以下是一些解决这些问题的方法：
接触稳定： Abaqus 提供接触控制功能，有助于在分析过程中稳定解。这些控制功能包括摩擦耗散和罚函数刚度缩放等。
细化网格： 更精细的网格有时有助于提高接触解的精度和稳定性。这是因为更精细的网格能够更精确地表示接触面。.
验证联系人属性： 请仔细检查您是否已正确定义接触属性，包括接触类型、接触表面以及任何相关的摩擦系数或粘附系数。.
通过仔细考虑这些因素，您可以提高在涉及接触的 Abaqus 模拟中实现收敛的几率。.
5.4.1 现实中两个表面通常接触且无穿透，那么什么是正接触？请告诉我如何在 Abaqus 中定义它？
在 Abaqus 中，现实生活中不穿透的两个表面之间的正常接触通常用以下方式定义： 一般联系方式 交互属性。此属性允许表面之间分离（打开）和闭合（压缩）。以下是其定义方法：
表面定义：
首先，您需要定义相互接触的表面。Abaqus 提供了多种定义表面的选项，例如：
基于元素的曲面： 这是最常用的方法。您可以选择元素（节点）的特定面来创建接触面。.
基于节点的曲面： 您可以直接选择单个节点来定义接触面。.
笔记： 为了正确定义表面并处理表面接触问题，我们建议阅读文章“表面相互作用 Abaqus“.
交互属性：
在 Abaqus/CAE 的交互模块中，创建一个新的交互属性。.
选择“一般联系”作为互动类型。.
为交互属性指定一个名称。.
联系物业：
正常行为：
选择“硬接触”作为正常行为（硬接触 Abaqus此选项可防止表面相互渗透。.
您还可以选择定义压力-过闭合关系，以模拟更复杂的接触行为。.
切线行为：
默认情况下，Abaqus 假设无摩擦接触。.
如果表面之间存在摩擦，则可以定义摩擦系数。.
Abaqus 提供多种摩擦模型，例如惩罚摩擦或指数衰减摩擦。.
其他选项：
您可以在一般接触定义中调整各种其他选项，例如表面平滑或接触刚度缩放，以改善收敛性或改进接触行为。.
分配交互：
定义接触属性后，将其分配给将要接触的表面集。.
在下面的视频中，您可以熟悉交互模块以及如何定义联系人。.
本文旨在探讨 ABAQUS 的收敛性问题。我们分析了有限元方法如何依赖于一个基本方程，以及当该方程无法求解时，如何导致有限元分析 (FEA) 收敛性问题。此外，我们还讨论了 ABAQUS 收敛性问题的症状、出现原因、识别 ABAQUS 收敛性问题的方法，以及 FEA 收敛性问题背后的原因。.
我们， CAE 助手 各位团队成员，希望这篇文章能为你们提供足够的关于 Abaqus 收敛问题和 Abaqus 接触收敛问题的信息。接下来的文章将重点介绍解决 Abaqus 错误（特别是收敛问题）的工具和方法。您可以点击“ABAQUS错误调试”欲了解更多信息。.
请与我们分享您的看法。 评论 部分内容。我们非常感谢您的反馈，这有助于我们改进教程，并在无需额外教程的情况下满足您所有的 CAE 需求。查看以下内容将对我们很有帮助。 Abaqus 文档 要理解为什么在没有任何辅助工具的情况下启动 Abaqus 仿真会如此困难 Abaqus教程. 此外，您还可以点击“获取本文的PDF版本，以查看有限元分析收敛问题”。“Abaqus收敛问题PDF.”
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参考： 使用 Abaqus 进行有限元建模故障排除