Q:我在計算一個大型結構，地震荷載，BEAM188
計算時間太長一個小時可能計算了1秒總共40秒
而且越來越慢，不小心早上還停了電
如何能使計算加快？
或者怎么才能即使突然結束以后還能繼續算？
謝謝！

A:調整優化非線性計算的收斂和速度可以說幾乎是一種藝術, 即沒有固定的可循規則, 呵呵.

我的經驗是, 你的結構的"非線性"越小, 非線性的變化越規則, 就越容易收斂. 想象一下如果你是手算這個非線性問題, 對你來講較容易的, 對ANSYS的相應算法也會容易些.

可以把你的地震時程分析拿出幾點, 做一下靜態的非線性分析, 同時調整模型看看分析出來的結果是否合理. 如果這一步還沒有做, 那花大量時間做出的時程分析是廢品的可能性十分之大.

一定要記住有限元分析是一個"簡化"問題的過程. 建立一個模型一定要由淺到深. 線性的模型沒有搞透不要貿然進攻非線性. 靜態沒有搞透不要碰時程分析.

A:影響非線性收斂穩定性及其速度的因素很多，我們可以看看這幾點：
1、模型——主要是結構剛度的大小。對于某些結構，從概念的角度看，我們可以認為它是幾何不變的穩

定體系。但如果結構相近的幾個主要構件剛度相差懸殊，或者懸索結構的索預應力過小（即它的剛度不夠

大），在數值計算中就可能導致數值計算的較大誤差，嚴重的可能會導致結構的幾何可變性——忽略小剛

度構件的剛度貢獻。
如果還不能理解，我們可以進一步說：我們有一種通用的方法判斷結構的幾何可變性，即det(K)=0

。在數值計算中，要得到det(K)恒等于零是不可能的，我們也就只能讓它較小時即認為結構是幾何可變的

。對于上述的結構，他們的K值是很小的，故而也可判斷為幾何可變體系。事實上這類結構在實際工程中

也的確是非常危險的。
為此，我們要看看模型有沒有問題。如出現上述的結構，要分析它，就得降低剛度很大的構件單元

的剛度，可以加細網格劃分，或著改用高階單元（BEAM->SHELL,SHELL->SOLID)。構件的連接形式（2剛接

或鉸接）等也可能影響到結構的剛度。
2、線性算法（求解器）。ANSYS中的非線性算法主要有：稀疏矩陣法(SPARSE DIRECT SOLVER)、預共軛梯度法(PCG SOLVER)和波前法(FRONT DIRECT SLOVER)。稀疏矩陣法是性能很強大的算法，一般默認即為稀疏矩陣法（除了子結構計算默認波前法外）。預共軛梯度法對于3-D實體結構而言是最優的算法，但當結構剛度呈現病態時，迭代不易收斂。為此推薦以下算法：
1）、BEAM單元結構，SHELL單元結構，或以此為主的含3-D SOLID的結構，用稀疏矩陣法；
2）、3-D SOLID的結構，用預共軛梯度法；
3）、當你的結構可能出現病態時，用稀疏矩陣法；
4）、當你不知道用什么時，可用稀疏矩陣法。
3、非線性逼近技術。在ANSYS里還是牛頓－拉普森法和弧長法。牛頓－拉普森法是我們常用的方法，收斂速度較快，但也和結構特點和步長有關。弧長法常被某些人推崇備至，它能算出力加載和位移加載下的響應峰值和下降響應曲線。但也發現：在峰值點，弧長法仍可能失效，甚至在非線性計算的線性階段，它也可能會無法收斂。
為此，我們盡量不要從開始即激活弧長法，還是讓程序自己激活為好（否則出現莫名其妙的問題）。子步（時間步）的步長還是應適當，自動時間步長也是很有必要的。

A:如何加快計算速度

在大規模結構計算中，計算速度是一個非常重要的問題。下面就如何提高計算速度作一些建議：

充分利用ANSYS MAP分網和SWEEP分網技術，盡可能獲得六面體網格，這一方面減小解題規模，另一方面提高計算精度。

在生成四面體網格時，用四面體單元而不要用退化的四面體單元。比如95號單元有20節點，可以退化為10節點四面體單元，而92號單元為10節點單元，在此情況下用92號單元將優于95號單元。

選擇正確的求解器。對大規模問題，建議采用PCG法。此法比波前法計算速度要快10倍以上（前提是您的計算機內存較大）。對于工程問題，可將ANSYS缺省的求解精度從1E-8改為1E-4或1E-5即可。