abaqus显式分析增加网格密度后报错为什么？

Question

abaqus显式分析增加网格密度后报错为什么？
三万、五万网格数量都成功（但是会提前完成计算未达到规定位移或计算时长），加密成11万就报错

***ERROR: Bad Material definition in element number 1 instance SOIL-1: zero or
          negative initial dilatational modulus caused by bad material data.
          Please check your material input and any initial conditions if
          necessary.
***ERROR: Bad Material definition in element number 59 instance SOIL-1: zero
          or negative initial dilatational modulus caused by bad material
          data. Please check your material input and any initial conditions if
          necessary.
***ERROR: Bad Material definition in element number 117 instance SOIL-1: zero
          or negative initial dilatational modulus caused by bad material
          data. Please check your material input and any initial conditions if
          necessary.

Answer 1

引自免费微信小程序：皆我百晓生

在ABAQUS显式分析中，当增加网格密度导致错误时，这通常与材料属性设置、初始条件或求解器参数有关。根据您提供的错误信息，问题出在材料定义上，特别是初始膨胀模量为零或负值。这种情况可能是由于以下原因造成的：

1. 材料模型设置：确保您的材料模型是适合于显式分析的，并且其初始条件（例如初始应变、初始温度等）正确设定。

2. 初始条件：检查您的模型是否包含不合理的初始变形或初始应力，这可能导致某些元素的初始膨胀模量变为零或负值。

3. 网格质量：高密度网格可能包含较差的质量分布，特别是在模型的边界附近，这可能会导致局部问题。尝试使用优化网格算法或者手动调整网格以改善网格质量。

4. 求解器参数：检查时间步长设置，过小的时间步长可能导致数值不稳定。试着增大时间步长看看是否可以缓解这个问题。

针对您的情况，以下是您可以尝试的解决步骤：

步骤一：检查材料定义

确保您的材料定义没有问题，尤其是初始膨胀模量（Bulk Modulus）。检查SOIL-1材料的输入数据，确认它在所有状态下都是正值。如果没有明确指定初始膨胀模量，ABAQUS会自动计算，但有可能是因为其他输入数据的问题导致了计算结果为负。

步骤二：检查初始条件

回顾模型的初始条件，包括初始应变、初始位移和初始应力。确保这些值不会导致任何元素的初始膨胀模量为负。

步骤三：优化网格

尝试使用网格优化工具重新划分网格，确保新生成的11万网格具有良好的质量和均匀性。这可以通过ABAQUS中的Mesh→Refine功能实现，或者使用第三方网格生成软件进行优化。

步骤四：调整求解器参数

检查显式分析的步进设置，确保时间步长足够大以避免数值稳定性问题。尝试增大Increments下的Initial increment size，并观察是否会降低错误发生的可能性。

步骤五：逐步增加网格密度

为了确定问题的确切来源，您可以尝试分阶段增加网格密度，比如从3万增加到5万，然后再到11万，这样可以更准确地定位问题所在。

步骤六：查看输出日志

仔细阅读错误日志，了解哪些特定元素出现了问题。这将帮助您定位问题的具体位置。

如果您有相关的代码或者模型文件，我可以进一步分析并提供具体的修改建议。同时，如果以上步骤无法解决问题，可能需要更深入的模型审查或者与专业的ABAQUS技术支持联系。