非線性 - 解答

非線性對話方塊的解決辦法標籤可設定跟解決辦法相關的選項。 您可以在此標籤上設定下列選項。

步階選項

與負載及邊界條件的時間曲線定義相關的時間資訊。 對於無潛變、黏彈性或熱負載 (使用來自暫態熱研究的時間相依結果) 的靜態問題，時間是虛擬變數。

開始時間 開始求解時間。不適用於弧長方法。
重新啟動(T) 從上次成功的求解步階重新開始。 只有在重新開始資料存在，且前次執行時啟動為重新開始分析儲存資料時，才能使用。
重新開始分析時，您可以變更任何負載參數 (時間曲線對話方塊)。
啟動重新開始選項時，您可以將固定物的條件從自由變為固定自由度，反之亦然。
例如，要在重新開始分析時將固定物條件從固定變為自由：
  • 在平移 (固定物 PropertyManager) 之下，於要套用固定物的方向中輸入 1。
  • 在隨時間變化之下，選擇曲線，然後按一下編輯。 在時間曲線對話方塊中，輸入曲線資料：
    X (時間，秒) Y 值 固定物條件
    0 0 固定
    1 0 固定
    1.05 關閉 (重新開始) 從固定變為自由
    2 關閉 自由

要在重新開始分析時將固定物條件從自由變為固定：

  • 在平移之下，於要套用固定物的方向中輸入 1。
  • 在隨時間變化之下，選擇曲線，然後按一下編輯。 在時間曲線對話方塊中，輸入曲線資料：
    X (時間，秒) Y 值 固定物條件
    0 關閉 自由
    1 關閉 自由
    1.05 0 (重新開始) 從自由變為固定
    2 0 固定

    第一次執行期間 (記得要選擇為重新開始分析儲存資料)，求解器會 (開始時間 = 0 < t < 結束時間 = 1 秒) 忽略此固定物，且套用固定物的所選圖元可自由移動。 啟動重新開始且重新執行分析時 (開始時間 = 1 秒 < t < 結束時間 = 2 秒)，求解器會套用固定物，並限制所選圖元，使其只可在指定方向上移動。
結束時間 結束求解時間。不適用於弧長方法。
為重新開始分析儲存資料 在重新開始執行研究之前，請先核取此旗標。 軟體需要一些時間和硬碟空間來儲存必要資料，以便重新開始執行。 如果您清除核取此核取方塊，您就必須從頭開始。
重新網格化研究會刪除所有重新開始資訊。
時間增量 對力及位移控制方法設定每個求解步階的時間增量程序。 對弧長控制方法，程式會使用此值來估計弧長增量。

自動化 (自動步階)

當此選項核取時，程式會內部決定每個求解步階的增量，以提高收斂率。 此選項支援所有控制技術。 如果此旗標已核取，則可使用下列項目：

初始時間增量

程式會使用此增量做為時間增量的初始猜測值。

最小

最小時間步階。 預設為 1e-8 秒。

僅針對非線性動態研究，如果指定的最小增量是等於或大於初始的時間增量，程式會將最小時間步階重設為初始時間增量的 10%。

最大

最大時間步階。 預設為力及位移控制方法的結束時間。

僅針對非線性動態研究，不會使用指定的最大時間步階。 程式會將最大值重設回初始的時間增量。

調整數量

在每個求解步階的最大時間步階調整數量。

固定

固定時間步階增量。 預設為執行 10 個步階。

在以下情況中，程式會停止分析：
  • 在任一步階中，步階大小調整數量超出最大步階調整數量。
  • 收斂所需的步階增量小於最小步階增量。

幾何非線性選項

計算自由本體力 分析完成後，列出每個求解步階所選圖元的自由本體力。 自由本體力可能來自於接觸、外部負載、拘束或連接點。
用右鍵按一下結果，然後按一下 列出結果力。 選擇自由本體力、幾何圖元 (本體、面、邊緣或頂點) 及求解步階，列出自由本體力與力矩。
使用大位移公式 使用大位移公式。
以橈曲更新負載方向 如果核取此選項，在每個撓曲求解步階中，都會更新套用的負載方向 (正向均勻壓力或正向均勻力)。
範例
(a) 將正向負載套用至未變形的幾何。
(b) 清除以撓曲更新負載方向的旗標。 在變形的幾何上維持原始負載方向。
(c) 核取以撓曲更新負載方向的旗標。 在每個求解步階都會更新負載方向，以便保持與變形幾何垂直。

當您套用扭矩時，程式會計算產生扭矩的力及矩臂，並將力套用至節點。 這些力在整個求解時間會維持其初始方向，結果可能導致產生未預期的高應力。
大應變選項 使用大位移公式。 為非線性彈性、von Mises 可塑性、Tresca 可塑性、Drucker Prager 可塑性、黏彈性與超彈性材料模型選擇大應變公式。
選取大應變選項時，您必須根據材料模型輸入應力/應變曲線資料。 請參閱主題 Simulation 說明： 定義應力-應變曲線，以瞭解應力/應變曲線的有效輸入資料。
維持螺栓預應力

此選項為清除時，螺栓在零應力狀態 L0 的長度是以螺栓在分析開始 Lst 時的螺栓長度為根據，這與透過螺栓連接器連接之零組件的未變形幾何狀態對應。 螺栓在零應力狀態時的長度是按照下述方式計算而得：

L0 = Lst / (1+(P/A*E))

隨著非線性分析進行，且連接的零組件因套用的負載而變形，每個分析步驟中的螺栓長度 Lstep 會自行調整為配合連接之零組件的變形幾何。 螺栓在非線性分析結束時的最終應力與使用者定義的預載應力不同。 每個分析步驟中的螺栓軸負載都是按照下述方式計算而得：

Pstep = A* E* (Lstep - L0) / L0

核取此選項時，程式首先會將使用者定義的預載 P 作為初始條件執行分析，而且不包含任何外部負載。 系統會計算透過螺栓連結之零件的變形，並將其用於決定螺栓在零應力狀態 L0 的長度。讓我們將 Lf 定義為預應力造成之連接零件固定所對應的螺栓變形長度。 螺栓在零應力時的長度是按照下述方式計算而得：

L0= Lf / (1+(P/A*E))

分析的第二個步驟會包含所有套用的負載。 每個分析步驟中的螺栓軸負載都是按照下述方式計算而得：

Pstep = A* E* (Lstep - L0) / L0

分析期間，如果 (a) Lstep <= L0 則代表螺栓鬆動，如果 (b) Lstep > L0 則表示螺栓正在承受張力且能將零件保持在一起。

記號：
  • P： 使用者定義的軸預載
  • Pstep： 螺栓在目前分析步驟的軸負載
  • A: 螺栓剖面面積
  • E： 螺栓材料的彈性模數
  • L0： 螺栓在零應力狀態的原始長度
  • Lst： 螺栓在分析開始時的長度 (與透過螺栓連接之零組件的未變形幾何狀態對應)
  • Lf： 螺栓在連接的零件固定後，因預應力而有的變形長度 (選擇「維持螺栓預應力」時)
  • Lstep： 螺栓在目前分析步驟的變形長度

求解器

設定要用於執行非線性分析的求解器。

自動求解器選擇 程式會根據模型大小及可用的 RAM，從兩種求解器中選擇最穩健者：

Intel 稀疏矩陣直接解法

適用於小型模型及具有輕巧幾何的中型模型。 Intel 稀疏矩陣直接解法求解器需要的 RAM 比 FFEPlus 迭代求解器多。

FFEPlus

適用於大型模型及具有龐大幾何的中型模型。
稀疏矩陣直接解法 使用稀疏矩陣直接求解器。 此求解器對高度非線性問題提供更高的收斂率。
FFEPlus(P) 使用 FFEPlus 迭代求解器。 此求解器所需的記憶體較少。 在解決較大問題時，速度會比較快。
大型問題稀疏矩陣直接解法 大型問題稀疏矩陣直接求解器，利用增強的記憶體分配的演算法，可以處理求解運算即將超出核心的情況。

儲存結果

將結果儲存至 3DEXPERIENCE

將模擬結果與相關的 SOLIDWORKS 模型儲存在 3DEXPERIENCE Platform 上稱為協同作業空間的儲存空間。

在將 SOLIDWORKS Simulation 結果與相關的 SOLIDWORKS 模型儲存在 3DEXPERIENCE Platform 後，您可以在儲存這些資料庫物件的協同作業空間搜尋，然後直接在 SOLIDWORKS 下載。

另請參閱在 3DEXPERIENCE Platform 上儲存 SOLIDWORKS Simulation 結果。

只有當您啟動合適的 3DEXPERIENCE SOLIDWORKS 角色時，才可使用將模擬結果 (.cwr) 檔案儲存在 3DEXPERIENCE Platform 的選項。
將結果儲存至磁碟 將模擬結果 ( *.CWR) 檔案儲存至您的本機磁碟。
將結果儲存至 SOLIDWORKS 文件資料夾 將模擬結果 (.cwr) 檔案儲存到儲存相關 SOLIDWORKS 模型的相同本機資料夾。
選擇要用來儲存結果檔案的資料夾 選擇資料夾路徑以儲存模模擬結果 (.cwr) 檔案。 所選資料夾路徑會顯示在結果資料夾中。
您在此輸入的位置會覆寫在預設選項 > 結果中設定的預設結果資料夾位置。

中間節點的平均應力 (僅限高品質實體網格)

當位於陡昇曲率區域的高品質實體元素中間節點出現不規則高應力時，選擇此選項以獲得更佳應力結果。

對於高品質實體元素，中間節點的應力可透過計算最接近角落節點應力值的平均值來計算。 應力平均配置的範例如下所示。
  • 角落節點 (1、2、3 與 4) 的應力平均分散到共用元素上。
  • 中間節點 (5、6、7、8、9 與 10) 的應力平分散到最接近的角落節點上。 例如，應力 (節點 5) = (應力 (節點 1) + 應力 (節點 2)) / 2