一、错误定义
“Abaqus 此增量步尝试次数过多” 是Standard 求解器在分析过程中常见的收敛性错误,核心表现为:求解器通过多次减小时间增量以实现收敛,但达到最大允许尝试次数后仍未满足收敛条件,最终触发报错。
错误发生机制示例
以第 38 号增量步为例(初始时间增量 1×10⁻⁶):
- 首次求解失败后,求解器会将时间增量缩小 4 倍(变为 2.5×10⁻⁷);
- 若仍失败,将继续缩小增量,默认最多尝试 5 次(最终增量可能降至 6.2×10⁻⁸);
- 5 次尝试后仍未收敛,即触发 “此增量步尝试次数过多” 错误。
二、错误产生的核心原因
1. 非线性问题特性
非线性分析中,输入与输出呈 “非比例关系”(如材料非线性、几何非线性、接触非线性),反应复杂且不可预测,易导致收敛困难。
2. 边界条件定义错误
- 载荷或约束分配不当(如约束过度 / 不足);
- 边界条件与实际分析场景不一致。
3. 材料模型与属性问题
- 材料本构模型选择错误(如不适合大变形的模型用于成形分析);
- 材料参数输入有误(如弹性模量、泊松比、应力 – 应变曲线数据错误)。
4. 数值不稳定性
- 网格质量差(如严重畸变、单元尺寸过大 / 过小);
- 分析中存在过大变形,导致数值计算震荡。
5. 收敛容差设置不当
收敛准则过于严格,导致求解过程过早终止,无法达到收敛条件。
三、针对性解决方案
(一)通用解决方案
1. 优化网格质量
- 核心逻辑:细化网格(尤其是接触表面、大变形区域),增加单元数量以提升计算精度;
- 示例:挤压分析中,对曲率表面采用精细网格,避免因网格粗糙导致的接触判断误差。
2. 创建中间步骤
- 操作步骤:在 “初始步” 与 “加载步” 之间新增一个过渡步骤;
- 关键设置:在过渡步骤中,从装配体各部件选取一个点并固定其所有自由度(确保接触完全生效),加载步中再停用该约束并施加实际载荷。
3. 切换求解器
- 将 Standard 求解器改为Explicit 求解器,适用于大变形、高非线性场景;
- 注意:使用 Explicit 求解器时必须补充定义 “材料密度”,并同步调整相互作用与载荷模块参数。
4. 调整允许尝试次数
- 操作路径:步骤模块 → 通用求解控制 → 管理器 → 选择目标步骤 → 编辑 → “时间增量” 选项卡 → “更多” → 修改 “允许尝试次数(IA)”(默认 5 次,可根据需求增加)。
(二)专项场景解决方案
1. 大变形场景(如成形分析)
- 细化大变形区域的网格,减少单元畸变;
- 检查 “总应变值”:若应变超过应力 – 应变曲线中塑性区的最大值,需在材料属性中补充定义 “损伤模型”,避免因材料过度变形导致收敛失败;
- 组合方案:Explicit 求解器 + ALE 自适应网格方法,进一步提升大变形场景的计算稳定性。
2. 接触相关收敛问题
- 增加 “严重不连续迭代次数”:通过输入文件添加关键字
*CONTROLS, PARAMETERS=TIME INCREMENTATION,,,,,24
(默认迭代次数较低,24 为常用优化值); - 原理:严重不连续迭代用于解决接触颤振等问题,增加次数可提升接触判断的准确性。
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THE END
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