Nichtlineare Konvergenzfehler
Warum der nichtlineare Solver nicht konvergiert und wie Sie das beheben.
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Konvergenzfehler in nichtlinearen Analysen entstehen fast immer durch fehlende Randbedingungen, Kontaktprobleme, zu große Laststufen oder schlechte Netzqualität.
Symptome
- Error 75 (Newton-Iteration nicht konvergiert) bei einem statischen nichtlinearen Solve
- Error 76 (
dt < minimum_dt), wenn das Zeitinkrement bis auf sein Minimum halbiert wird und der Schritt weiterhin scheitert - Residualkräfte fallen nicht unter die Konvergenztoleranz
Ursachen
| Ursache | Behebung |
|---|---|
| Fehlende Randbedingung (Starrkörperbewegung) | Fehlende Lagerung ergänzen |
| Kontaktflächen initial durchgedrungen | Geometrie so korrigieren, dass sich Teile am Start nicht überschneiden |
| Zu große Laststufen (nichtlinear) | Anzahl der Laststufen erhöhen |
| Verzerrte Netzelemente | Mit besseren Qualitätseinstellungen neu vernetzen |
Diagnosevorgehen
- Zuerst den linear-statischen Solver rechnen, schlägt der auch fehl, liegt das Problem an einer fehlenden Randbedingung (Starrkörperbewegung), nicht an der Nichtlinearität
- Die Randbedingungen prüfen
- Bei nichtlinear: Laststufengröße reduzieren
- Netz in Problemzonen verfeinern
- Kontaktdefinitionen auf anfängliche Durchdringungen prüfen
Beginnen Sie immer mit dem linear-statischen Solver. Er ist schneller und deckt Setup-Fehler deutlicher auf als der nichtlineare Solver, dessen Konvergenzmeldungen die eigentliche Ursache oft verdecken.
Gut zu wissen
Dr.Q kann bei großer Verformung selbstständig auf eine nichtlineare Rechnung umschalten (Warnung 1, „auf nichtlinear umgeschaltet"). Das ist erwartet und erfordert meist keine Aktion; es bedeutet nur, dass die Analyse nun iterativ das Gleichgewicht sucht, sodass die obigen Hinweise gelten.