1. Elementgröße
Die Größe des Netzes spielt eine entscheidende Rolle für die Genauigkeit einer nichtlinearen Analyse. In den meisten Fällen führt ein feineres Netz im Allgemeinen zu einer höheren Genauigkeit, da die Geometrie und das Verhalten des Modells detaillierter erfasst werden können. Allerdings erhöht sich dadurch auch der Rechenaufwand, da die Anzahl der Netzelemente zunimmt.
Daher ist es sinnvoll, ein Gleichgewicht zwischen Genauigkeit und Rechenzeit zu finden. Dies geschieht üblicherweise durch eine Netzkonvergenzuntersuchung, die in diesem Knowledge Base-Artikel näher erläutert wird:
2. Inkremente
Bei nichtlinearen Analysen kann die Aufbringung der Last in mehreren Inkrementen die Qualität der Ergebnisse verbessern. Zusätzlich hilft die Verwendung von Inkrementen in der Regel bei Konvergenzproblemen, da die Anfälligkeit für Instabilitäten verringert wird. Allerdings erhöht sich auch der Rechenaufwand, da das Programm versucht, für jedes Inkrement die Konvergenzschwelle zu erreichen.
Wenn Sie also Probleme mit der Ergebnisqualität, der Konvergenz oder Instabilitäten haben, probieren Sie mehrere Lastinkremente aus. Für die meisten Fälle sind 3 bis 5 Inkremente ausreichend. In einigen Fällen, z. B. wenn das Lastniveau nahe am kritischen Lastfaktor eines Modells liegt, kann es jedoch notwendig sein, mehr Lastinkremente zu verwenden.
3. Analyseart (Erster-/Zweiter-/Dritter-Ordnung)
Die Wahl der Analyseart beeinflusst die Reaktion des Modells auf Nichtlinearitäten, da: Im Gegensatz zur Analyse erster Ordnung / linearen Analyse berücksichtigen die Analyse zweiter Ordnung / P-Delta-Analyse und die Analyse dritter Ordnung / Analyse großer Verformungen sekundäre Effekte aufgrund von Verformungen, die das Verhalten von Nichtlinearitäten im Modell beeinflussen können.
Im Allgemeinen verbessert die Erhöhung der Ordnung der Analyse die Qualität und Genauigkeit der Ergebnisse, erhöht jedoch auch den Rechenaufwand und kann Konvergenz-/Instabilitätsprobleme verursachen, die behandelt werden müssen, z. B. durch Anpassung der Eigenschaften von Objekt-Nichtlinearitäten oder durch die Verwendung mehrerer Inkremente.
4. Behandlung von Nichtlinearen Stäben
Stäbe mit einem nichtlinearen Steifigkeitstyp, wie Zug-/Druckstäbe, die während einer Berechnung ausfallen können, erfordern möglicherweise eine besondere Behandlung während der Berechnung, um Instabilitäten zu vermeiden.
Weitere Einzelheiten finden Sie im folgenden Knowledge Base-Artikel:
5. Konvergenzkriterien
Konvergenzkriterien definieren die Bedingungen, unter denen der iterative Solver stoppt.
Obwohl diese Kriterien normalerweise nicht geändert werden müssen, können sie als Hilfsmittel zur Beurteilung der Qualität der Ergebnisse verwendet werden. Bitte beachten Sie, dass die Kriterien hauptsächlich zu Testzwecken verwendet werden sollten.
Weitere Informationen zu diesen Einstellungen finden Sie hier im Online-Handbuch:
Fazit
Nichtlineare Analysen reagieren empfindlich auf verschiedene Einstellungen, die erhebliche Auswirkungen auf die Ergebnisse und die Berechnungsstabilität haben können. Da sie stark vom Modell und den Lastbedingungen abhängen, kann durch Ausprobieren die geeignetste Einstellung gefunden werden. Um diesen Prozess zu erleichtern, wird dringend empfohlen, Nichtlinearitäten schrittweise in das Modell einzuführen. Auf diese Weise ist es wesentlich einfacher, mit Problemen umzugehen, die durch das Hinzufügen von Nichtlinearitäten entstehen.