非线性热分析中的ANSYS求解控制与收敛问题

"ANSYS何时停止计算? - Ansys热分析教程_第四章" 在进行ANSYS热分析时，计算的停止通常取决于分析是否达到收敛。如果没有得到收敛解，ANSYS默认会在达到预设的终止条件时停止分析，特别是在批处理模式下。用户可以通过设置不同的限制来控制分析的停止条件，例如： 1. **DOF数值**：这是指自由度的数值限制，当某个自由度的值达到设定的极限时，ANSYS会停止计算。 2. **迭代次数**：你可以设置最大迭代次数，超过这个次数后，如果分析仍未收敛，ANSYS将停止运行。 3. **使用时间**和**计算时间**：可以设置分析的最大运行时间，到达设定的时间后，无论分析是否完成，ANSYS也会自动结束。 在非线性热分析中，存在多个需要特别注意的考虑因素： 1. **辐射**：由于辐射对传导矩阵的影响与温度的三次方成正比，因此在处理辐射时需要采用特殊单元，如在第8章中讨论的那些。 2. **控制单元**：例如COMBIN37和COMBIN40等单元，它们能够改变状态并模拟恒温环境。这些单元的实常数设置需谨慎，以准确反映温度控制行为。 3. **特殊单元**：如MASS71单元，它的热生成率与温度有关，可以定义为温度的多项式函数，最多支持6个实常数。 4. **随温度变化的输入**：热传导系数、热焓等材料特性以及对流换热系数等边界条件可能随温度变化，需要利用温度相关的输入技术来处理，如在第三章中所述。 5. **多场单元**：这些单元如SOLID5、PLANE13等，涉及多个物理场的平衡，它们的非线性处理在第10章中详细讨论。 6. **热-流体耦合**：FLUID66和FLUID116等单元用于模拟热质量和流体之间的交换，当流率未知且与压力降关系非线性时，需要特别处理，相关讨论在第7章。 在非线性分析的加载和求解过程中，以下因素需要特别关注： 1. **加载步长**：为了保证收敛，可能需要将载荷分成小步长逐渐施加。 2. **收敛准则和迭代次数**：可以调整这些参数以适应非线性问题的求解。 3. **增强收敛工具**：利用这些工具可以提高求解过程中的收敛性能。 4. **程序行为控制**：在不收敛的情况下，用户可以设置让ANSYS继续运行，以便进行问题诊断。 5. **数据管理**：非线性分析会产生大量数据，有效的数据管理和存储策略是必要的。 在后续的内容中，教程将更深入地探讨这些概念和如何在实际操作中应用它们。通过理解和掌握这些知识，用户将能更好地处理ANSYS热分析中的非线性问题，并有效地控制计算过程。