使用迭代方法进行非线性分析

使用迭代方法进行非线性分析

SOLIDWORKS Simulation 使用牛顿-拉夫森(NR)法或修正牛顿-拉夫森(MNR)法作为迭代方法。接下来讨论这两种方法。

牛顿-拉夫森(NR)法

牛顿-拉夫森(NR)法形成切线刚度矩阵以在每次迭代时计算刚度。在该方法中,程序首先计算第一次迭代的刚度,然后基于计算出的刚度,计算下一次迭代的刚度,即使在第一次迭代中不满足平衡方程,见图 10.3。它继续执行多次迭代,直到结构在一个增量步内达到规定容差范围内的平衡状态。

修正牛顿-拉夫森(MNR)法

在修正牛顿-拉夫森(MNR)法中,刚度在第一次迭代时计算,并在后续迭代中使用相同的刚度,见图 10.4。它继续执行多次迭代,直到结构在一个增量步内达到规定容差范围内的平衡状态。

从上面的图 10.3 和图 10.4 可以清楚地看出,修正牛顿-拉夫森(MNR)法比牛顿-拉夫森(NR)法使用更多的迭代次数来收敛解。然而,在修正牛顿-拉夫森(MNR)法中,每次迭代都比牛顿-拉夫森(NR)法更快,因为刚度不是在每次迭代中计算的。

提示:在某些牛顿-拉夫森法无法收敛解的情况下,修正牛顿-拉夫森法可能由于更多的迭代次数而收敛。

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