已完成线性静力学分析的仿真工程师、机械结构设计工程师、从事过盈配合/螺栓连接/冲压成型等分析的CAE从业人员、需要解决非线性分析不收敛问题的技术人员。
深入理解结构非线性的三大类型(几何非线性、材料非线性、接触非线性)及其求解方法。
掌握接触分析的各类算法、参数设置与收敛控制技巧,能够解决实际工程中的复杂接触问题。
学会非线性分析的诊断方法与重启动技术,提升非线性问题的求解成功率。
结构非线性概述:非线性行为的物理本质;非线性类型(几何/材料/接触)的区分;非线性求解方法(牛顿-拉普森迭代、弧长法);非线性分析的常见问题与对策。
接触分析基础:接触分析的典型应用(过盈配合、齿轮啮合、卡扣连接);接触类型(绑定、不分离、无摩擦、粗糙、摩擦)的选择原则;接触分析的基本流程。
接触算法与刚度控制:接触算法对比(增广拉格朗日、罚函数法、MPC法);法向接触刚度与穿透容差的设置原则;切向刚性与滑动容差;接触刚度的调试技巧。
接触高级设置:Pinball区域的定义与作用;接触作用方式(非对称/对称接触);接触界面处理(调整接触、接触偏移);接触裁剪与壳体接触厚度效应。
初始接触状态处理:接触检测与初始接触状态检查;初始穿透/间隙的自动调整;刚体运动的处理(稳态阻尼系数、弱弹簧);工程案例:销轴与销孔接触计算。
摩擦接触分析:摩擦模型(库仑摩擦、自定义摩擦系数);切向行为控制;摩擦生热分析设置;工程案例:齿轮接触的摩擦有限元计算、轮胎地面滚动摩擦。
几何非线性:大变形效应与大应变效应;应力刚化与旋转软化;非线性屈曲分析;后屈曲行为与稳定化(Stabilization)技术。
材料非线性:应变速率无关的金属塑性模型(双线性等向强化、多线性等向强化);屈服准则与硬化法则;极限载荷分析与 collapse 分析。
非线性求解控制:非线性方程的求解方法;收敛准则与容差设置;预测器与自适应下降;线性搜索与弧长法;时间步控制技巧。
非线性诊断与调试:非线性求解不收敛的常见原因;接触诊断工具的使用(接触状态图、接触压力图、穿透检查);牛顿-拉普森残差的解读;重启动技术的应用。
热接触与多场耦合:热接触行为与接触状态的关系;接触热传导设置;焦耳热与摩擦生热的耦合分析;工程案例:多材料接触导热计算。
综合实战项目:复杂装配体非线性接触分析(如塑料卡扣的压入与拔出、轮盘螺栓预紧连接、薄壁冲压成型),涵盖材料非线性+几何非线性+接触非线性的全流程分析。