„Keine Konvergenz für nichtlineare Berechnung“ während der Analyse in Robot Structural Analysis

Autodesk Support

5. Februar 2025


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Problem:

Die Meldung „Keine Konvergenz für nichtlineare Berechnung“ wird während der Modellberechnung in Robot Structural Analysis angezeigt.

Warnmeldung: „Keine Konvergenz für nichtlineare Berechnung“  

 

 

Ursachen:

Die fehlende Konvergenz von nichtlinearen Analysen kann (u. a.) durch folgende Faktoren verursacht werden:
  • Der DSC-Algorithmus ist nicht aktiviert.
  • Das Modell wurde ungenau definiert.
  • Modellverhalten, wenn eine geringe Zunahme der Last erhebliche Veränderungen in der Verformungsform bewirkt, was die Umsetzung einer konvergierten Lösung erschwert.
  • Kippmoment (entspricht horizontale Kraft * Abstand zur Drehachse) ist größer als Stabilisierungsmoment (entspricht vertikale Last * Abstand zur Drehachse).
  • Übermäßige Last führt zu Stabilitätsverlust bei einem einzelnen Element eines Modells oder einer ganzen Struktur.
  • Das Modell ist statisch instabil.
  • Die Analysemethode für große Verschiebungen wurde nicht aktiviert.
  • Einfache Lastfallberechnung bei Kombination dieser Last mit dem Eigengewicht ist für die Strukturstabilisierung erforderlich.
  • Lasten, die von Verkleidungen auf flexible Verbände übertragen werden
  • Falsche Eigenschaften der ausgewählten Modellelemente.
Beispiel
Inkorrekte Querschnittseigenschaften
  • Zugstäbe, die fälschlicherweise als nur komprimiert definiert wurden.




 

Lösung:

Der DSC-Algorithmus ist nicht aktiviert

Aktivieren Sie den DSC-Algorithmus für die Berechnung.
Führen Sie die folgenden Schritte durch:

  1. Öffnen Sie „Werkzeuge“ > „Voreinstellungen der Berechnung“ > „Strukturanalyse“.
  2. Aktivieren Sie die Option für den DSC-Algorithmus (Stabgelenke).
  3. Klicken Sie auf „OK“.
  4. Führen Sie die Berechnung aus.

DSC-Aktivierung

 

Ungenau definiertes Modell

Erhöhen Sie die Toleranz für die Modellgenerierung:
Führen Sie die folgenden Schritte durch:

  1. Wählen Sie im Scroll-down-Menü „Analyse“ > „Analysetypen“ aus.
  2. Wählen Sie die Registerkarte „Strukturmodell“ aus.
  3. Legen Sie für „Toleranz“ die Option „Benutzerdefiniert“ fest.
  4. Erhöhen Sie den Toleranzwert.

Toleranzdefinition 
Wenn Toleranzänderungen die Modellgeometrie nicht korrigieren, finden Sie weitere Informationen hier:

 

Modellverhalten, wenn eine geringe Zunahme der Last erhebliche Veränderungen in der Verformungsform bewirkt, was die Umsetzung einer konvergierten Lösung erschwert

Nehmen Sie die folgenden Änderungen (nacheinander) vor und prüfen Sie, ob die Konvergenz stattfindet:

  1. Ändern Sie die Berechnungsmethode für divergente Lastfälle und Kombinationen.
  2. Wählen Sie im Scroll-down-Menü „Analyse“ > „Analysetypen“ > „Analysetyp ändern“, um auf die Optionen von Algorithmen nichtlinearer Analyse zuzugreifen, und legen Sie den Newton-Raphson-Algorithmus für divergente Fälle und Lastkombinationen mithilfe der folgenden Einstellungen fest:
    Änderung von Parametern nichtlinearer Analysen
  3. Erhöhen Sie die Anzahl der Iterationen für ein Inkrement von 40 auf beispielsweise 100.
  4. Ändern Sie den Vorgabewert für Lastinkremente (5) in einen größeren Wert (10–20). Manchmal hilft eine Erhöhung der Inkrementanzahl, beispielsweise für Kabelstrukturen.
  5. Erhöhen Sie den Toleranzwert.

Anmerkung: 
Toleranzen sollten klein sein, und es wird nicht empfohlen, sie auf einen Wert größer als 0,005 festzulegen. Überprüfen Sie daraufhin sorgfältig die erzielten Ergebnisse und stellen Sie Folgendes sicher:

  • Die Verformungsform entspricht den Erwartungen.
  • Es sind keine verdächtig großen Verschiebungen oder Drehungen von Knoten vorhanden.
  • Die Summen der angewendeten vertikalen und horizontalen Kräfte entsprechen der Summe der Reaktionen FX, Fy und FZ.

 

Kippmoment (entspricht horizontale Kraft * Abstand zur Drehachse) ist größer als Stabilisierungsmoment (entspricht vertikale Last * Abstand zur Drehachse)

Dies tritt normalerweise bei einfachen Lastfällen mit ausschließlich einer horizontalen Last (beispielsweise Wind) auf. Solche Fälle konvergieren in nichtlinearen Analysen möglicherweise nicht, da die Struktur kippen würde. Um dieses Problem zu beheben, können diese Lastfälle als Hilfsmittel festgelegt werden, die auf die reine Lastdefinition beschränkt sind, sofern alle Kombinationen, zu denen sie gehören, konvergieren.

 

Überhöhtes Lastniveau

  1. Überprüfen Sie, ob die Lastwerte in den richtigen Einheiten definiert wurden.
  2. Erstellen Sie eine Kombination mit reduzierten Lastfaktoren (beispielsweise 0,5 anstelle von 1,2).
  3. Richten Sie eine Knickanalyse ein.
  4. Berechnen Sie das Modell und überprüfen Sie den kritischen Beiwert. Wenn sein Wert dividiert durch den Lastfaktor (wie in Punkt 2. definiert) größer als 1 ist, ist die Last zu hoch. In diesem Fall erhöhen Sie die Abschnittsgrößen oder ändern Sie das statische Schema des Modells.
  5. Deaktivieren Sie große Verschiebungseffekte für nicht konvergierende Lastfälle.
Aktivierung großer Verschiebungen
  1. Definieren Sie eine geringe Elastizität für Rotationsfreiheitsgrade in den im Modell verwendeten Versionen.
Rotation mit kleiner Elastizität

Anmerkung
Für nichtlineare Gelenke mit Uplift für Ux definiert 
UX-Uplift in der Gelenkdefinition
Die Definition des großen elastischen Koeffizienten für UX verbessert die Konvergenz.
Elastizitätskoeffizient für UX

 

 

Statisch instabiles Modell

Korrigieren Sie die Modellgeometrie, ändern Sie die Auflager, reduzieren Sie die Anzahl der freigegebenen Tragwerkselemente und ändern Sie vorhandene Freigaben.

Anmerkung:
Vor dem Ausführen der nichtlinearen Berechnung wird empfohlen, die lineare Modellversion auszuführen. Sie hilft beim Identifizieren und Korrigieren der Modellgeometrie (Identifizieren von Knoten mit zu vielen Verschiebungen oder Drehungen). Ändern Sie alle nichtlinearen Objekte (Zug-/Druckstäbe, nichtlineare Stützen) in lineare Objekte (Fachwerkstäbe, lineare/elastische Stützen), und führen Sie die Analyse durch, um die lineare Modellstabilität zu überprüfen.

 

Methode für große Verschiebungen nicht aktiviert


Manchmal kann Konvergenz durch Aktivierung von großen Verschiebungseffekten erreicht werden. Aktivieren Sie die Analyse großer Verschiebungen für divergente Lastfälle.

  1. Öffnen Sie „Analyse“ > „Analysetypen“.
  2. Geben Sie im Feld „Liste der Lastfälle“ die Liste mit divergenten Fällen ein.
  3. Klicken Sie auf „Analysetyp ändern“.
  4. Aktivieren Sie die Option „Große Verschiebungen“.
  5. Klicken Sie zum Validieren auf „OK“.
Methode der großen Verschiebung

 

Keine Konvergenz für einfache Lastfälle

Legen Sie einfache Lastfälle als Hilfslastfälle fest.
Führen Sie die folgenden Schritte durch:

  1. Öffnen Sie „Analyse“ > „Analysetyp“.
  2. Wählen Sie in der Liste „Lastfall“ den nicht konvergenten Lastfall (alle einfachen Lastfälle) aus.
  3. Klicken Sie auf die Schaltfläche „Analysetyp ändern“.
  4. Aktivieren Sie „Hilfslastfall“, und klicken Sie dann auf „OK“.
  5. Führen Sie die Berechnung aus. 

Weitere Informationen finden Sie unter Gründe für die empfohlene Festlegung von einfachen Lastfällen als Hilfslasten für nichtlineare Modelle in Robot Structural Analysis.
 

Inkorrekt definierte Querschnitteigenschaften

Ändern Sie den Querschnitt für inkorrekt definierte Elemente. Klicken Sie auf „Geometrie“ > „Eigenschaften“ > Option „Querschnitte“.
 

Last übertragen von Verkleidungen auf flexible Verbände

Entfernen Sie Verbände aus der Lastverteilung. Führen Sie die folgenden Schritte aus:
  1. Öffnen Sie „Geometrie“ > „Zusätzliche Attribute“ > „Lastverteilung“ > „Optionen“.
  2. Aktivieren Sie die Liste für Stäbe und Gruppen.
  3. Wählen Sie Verbände aus.
  4. Klicken Sie auf „Ignorieren“.
Bei Lastübertragung nicht berücksichtigte Stäbe  

 

Überprüfen und korrigieren Sie nur die Eigenschaften von Zugstäben

Führen Sie die folgenden Schritte aus:
  1. Wählen Sie Stäbe aus, die auf Spannung geprüft werden sollen
  2. Überprüfen Sie den Elementtyp in der Objektprüfung.
Eigenschaften der Zugleiste in der Objektprüfung 
  1. Korrigieren Sie ggf. die Varianteneigenschaften (andere Werte oder Komprimierung in der Objektprüfung).
    1. Öffnen Sie „Geometrie“ > „Weitere Attribute“ > „Erweiterte Stabeigenschaften“.
    2. Prüfen Sie Fachwerkstäbe: Es wirken nur Axialkräfte.
    3. Prüfen Sie Zug-/Druckstäbe.
    4. Klicken Sie auf die Schaltfläche „Zugstäbe“.
    5. Wenden Sie dies auf ausgewählte Stäbe an.
Nur Zugstab-Einstellung

 
 
 
 
 
 

Produkte:

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