Abaqus 尝试次数过多导致增量错误 | 原因及解决方法

您是否遇到过 Abaqus 的“尝试次数过多”的增量错误？这种常见错误表明求解过程中存在收敛问题，求解器在多次尝试减小时间增量后仍无法收敛。这是使用标准求解器进行分析时一个众所周知的难题。.

为了解决这个问题，可以采用几种策略。调整 Abaqus网格 常用的方法包括：调整尺寸以获得更精细的分辨率、在初始步骤和加载步骤之间添加中间步骤，或者切换到显式求解器。此外，更改允许的尝试次数或严重不连续迭代次数也有助于有效控制此误差。.

本篇博客将涵盖以下内容：

• 出现此错误的原因：
  • 非线性
  • 错误的边界条件
  • 材料模型或属性
  • 数值不稳定性
  • 收敛容差不足

• 如何解决此错误：

  • 使用较小的网格尺寸
  • 创建中间步骤
  • 将求解器更改为显式求解器。
  • 定义大变形损伤模型
  • 更改允许的尝试次数。
  • 增加严重不连续性迭代次数

1. Abaqus 尝试次数过多导致出现此增量错误是什么意思？

Abaqus 中出现的“尝试次数过多”的增量错误通常指的是 收敛问题 在分析求解过程中遇到的错误。这是 Abaqus 中最著名的错误之一。使用标准求解器进行分析时可能会出现此错误。.

在求解过程中，求解器遇到困难时会尝试通过减小时间增量来达到收敛。如果减小增量不足以解决问题，且求解器在达到最大允许尝试次数后仍未收敛，则会触发错误“此增量尝试次数过多”。.

图 1：Abaqus 尝试次数过多导致此增量错误

例如，如果分析涉及增量号 38，初始时间增量为 1×10^-6 如果求解器无法收敛，则会将时间增量减少 4 倍，使其变为 2.5×10。^-7. 如果仍然无法收敛，求解器将继续减小时间增量，最多可减小到五倍（默认设置），最大可达 6.2 倍。^10-8. 如果经过这些尝试后仍然无法收敛，则会触发错误（Abaqus 对此增量尝试次数过多）。.

现在，你可能会问：“什么是尝试次数？”或者“迭代算法是什么意思？”要回答这些问题，你需要了解标准求解器的工作原理以及标准求解器中的“尝试次数”概念。理解这些概念有助于你更好地理解“尝试次数过多”错误以及如何解决它。我们建议你阅读这篇文章： “Abaqus 步长、增量、迭代、尝试概念清晰指南” 或者观看其视频： https://www.youtube.com/watch?v=XEvuQeG9UiI

1.1. 为什么会出现这个错误？ | 导致此增量尝试次数过多的 Abaqus 错误的原因

出现此错误时，表明分析设置或模型可能存在问题，导致无法收敛。导致 Abaqus 出现“此增量尝试次数过多”错误的一些常见原因包括：

• Abaqus非线性分析非线性问题表现为输入和输出之间存在“非比例关系”。对输入的反应可能复杂且难以预测。.

• 边界条件不正确：如果施加的载荷或约束条件定义不正确，可能会导致收敛问题。请检查边界条件是否已正确设置，并且与您要解决的问题一致。.
• 材料模型或属性：某些材料模型可能需要仔细选择参数，并且可能对某些条件非常敏感。请验证材料属性和本构模型是否适用于分析，以及它们的定义是否正确。.
• 数值不稳定性：分析过程中可能存在导致数值不稳定的因素或条件，例如严重的网格畸变、过大或过小的单元尺寸，或过高的变形。请检查模型并进行必要的调整以提高稳定性。.
• 收敛容差不足：分析中设置的收敛准则可能过于严格，导致求解过程过早终止。请考虑将收敛容差调整为更合适的值。.

通常情况下，你可以说：“此增量尝试次数过多”；这意味着求解器多次尝试计算此增量的方程，但收敛条件未得到满足；因此，你可以再次检查“增量大小”并对其进行修改，或者从其他方面寻找解决此错误的方法（Abaqus 对此增量尝试次数过多）。.

2. 如何解决 Abaqus 错误“此增量尝试次数过多”？

在遇到需要联系和互动的问题时，您可以使用以下方法：

• 使用较小的网格尺寸，以便在相互接触的表面上拥有更多单元（精细网格）。如图 2 所示，在曲面上使用精细网格可以得到平滑的曲面，并增加避免“尝试次数过多”错误的几率。.

图2：挤出工艺

• 你可以 在初始步骤和主步骤（加载步骤）之间创建一个步骤。 正确定义接触。这一额外步骤有助于在加载条件之前应用接触，从而可能避免错误。在此步骤中，您必须从装配体的每个部件中选择一个点，并固定其所有自由度；然后在加载步骤中禁用这些自由度，并应用加载条件（Abaqus 对此增量尝试次数过多）。.

图 3： 在初始步骤和加载步骤之间创建一个步骤

• 如果前两种方法都不奏效，您可以将求解器从标准求解器更改为显式求解器，并针对显式求解器在交互和载荷模块中进行相应的更改。对了，如果您使用的是显式求解器，请不要忘记定义密度。.

对于变形量较大的问题，例如成形问题，可以使用以下方法：

• 在变形较大的区域使用较小的网格。.
• 检查应变值（总应变）；如果它大于应力-应变曲线塑性区内的最大值，则表示模型已进入损伤区，这意味着您必须在模型的材料属性中定义损伤模型。这将有助于获得更准确的结果，并很可能避免“尝试次数过多”的错误。.
• 使用显式求解器代替标准求解器，并结合 ALE 自适应网格方法。.

2.1. “此增量尝试次数过多”的常见解决方案 | 更改允许的尝试次数

通过图形界面（参见图 4 和图 5），进入步骤模块，然后按照图 4 的步骤操作。接着选择所需的步骤，然后选择“编辑”（图 5）。按照图 5 的步骤，进入“时间增量”选项卡，选择第一个“更多”选项，并更改 I 值。_一个 从默认值 5 到你想要的任何数字。.

图 4：选择“通用解决方案控件”，然后选择“管理器”。

图 5：更改 Abaqus 中允许的尝试次数

2.2. 如何更改允许的严重不连续性迭代次数？

严重不连续迭代是指在当前迭代中检测到接触变化（例如颤振），这会导致收敛问题，在接触场中很常见。ABAQUS/Standard 将持续迭代，直到不再出现严重不连续，或者不连续程度足够小为止。.

您可以使用关键字“*CONTROLS, PARAMETERS=TIME INCREMENTATION,,,,,24”来增加严重不连续性迭代的最大次数（参见图 6）。. 

图 6：通过输入文件更改允许的严重不连续性迭代次数

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3. 结论

本文讨论了Abaqus中“尝试次数过多”的增量错误，这是使用标准求解器进行分析时常见的收敛问题。该错误表明求解器尽管尝试多次仍无法收敛。本文分析了导致此错误的原因，重点指出了非线性、边界条件错误、材料模型问题、数值不稳定性以及收敛容差不足等因素。文中提出了多种解决方案，包括使用更精细的网格、创建中间步骤以正确定义接触、切换到显式求解器以及调整允许的尝试次数。此外，本文还介绍了处理大变形和严重不连续迭代的方法。.