Az eredmény a maximális számú iteráció után sem konvergál

Probléma leírása #

A nemlineáris statikai számítás a „Számítási probléma – Az eredmény a maximális számú iteráció után sem konvergál.” hibaüzenettel lép ki. 

Az analízis során a dialóg „Iterációk” részén nyomon követhető, hogy a követett csomópontra vonatkozó „Konvergencia kritériumok” (elmozdulás/erő/munka) az iterációk során nem tud teljesülni. 

Probléma oka #

Az egyenletrendszer megoldó a beállított számú („Iterációk maximális száma”) iteráció alatt nem talált megoldást. Ezt okozhatja modellezési probléma, vagy a megoldás vezérlő paraméterek nem megfelelő beállítása.

Hibaelhárítási útmutató #

A nemlineáris modellek instabilitásának okait minden helyzetben feloldó/megoldó módszer nincs. Minden helyzet egyedi, így -feltételezve azt, hogy a modell nem tartalmaz modellezési hibákat, szabad csuklókat, pontatlan modellezést, nem megfelelő folytonosság beállításokat- a megoldás is a modell alapos vizsgálatával, viselkedésének tanulmányozásával történik:

  • Vasmennyiségek ellenőrzése. A nemlineáris analízis megoldó motorja SLS teherszintre van optimalizálva, ahol az elemek az I-II feszültségi állapot között dolgoznak (nem berepedt-berepedt állapot), éppen ezért érzékeny a figyelembe vett vasmennyiségekre. A leggyakoribb ok a konvergencia kritériumok nemteljesülésére vonatkozó hibaüzeneteknél az, hogy a szerkezetben nincs, vagy nincs elégséges mennyiségű definiált vasalás. 
    • Alkalmazott vasmennyiség ellenőrzése. Ellenőrizendő, hogy a szerkezeten alkalmazott vasmennyiség eléri-e a minimálisan alkalmazandó szükséges vasmennyiség értékét. Az alkalmazott vasalástól függetlenül a „Nemlineáris statikai számítás” dialógon a „Vasalás figyelembevétele” résznél a „Számított vasalás” automatikusan figyelembe vehető.
  • Alkalmazott vasmennyiség ellenőrzése ULS teherszinten. Az, hogy az alkalmazott vasmennyiség ULS teherszinten is eléri a szükséges mennyiséget, legegyszerűbben a „Vasbetontervezés” fül „Vasalási különbözet” eredménykomponens alatt ellenőrizhető. Mértékadó értékeken állva a negatív vasalási különbözet érték azt jelzi, hogy az adott irányban megerősítés szükséges.
  • Oszlopok fölötti nyomatékcsúcsok. Az oszlopok fölötti, lemezben ébredő nyomatékcsúcsok, szinguláris pontok okozhatnak konvergencia hibát. Az oszlopfejeknél jelentkező nyomatéki csúcsok a „Hálógenerálási paraméterek” dialóg megfelelő kapcsolójával levághatóak:
  • Beton húzószilárdságának figyelembevétele nemlineáris analízis során. A „Felületvasalási paraméterek” dialóg „Beton húzószilárdságának figyelembevétele” kapcsolójának kikapcsolt állapota azt jelenti, hogy a nemlineáris számítás II. feszültségi (berepedt) állapotból indul, ami konvergencia szempontból kedvezőtlen.
  • Héjszerű viselkedés figyelembevétele. A konvergenciaproblémák elkerülése érdekében, az I. és II. feszültségállapotok közötti lágyabb átmenetet biztosító módosított húzott oldali betonviselkedés került beépítésre, mely a „Felületvasalási paraméterek” dialóg „ε-N; κ -M” kapcsolójával választható. 
  • Lépésközök megválasztása. A teljes teherszint az iterációk során, meghatározott növekmény lépésközökkel kerül rá a szerkezetre. Vasbeton szerkezetek nemlineáris számítása során a módszer, mellyel az egyes iterációk közötti módosult alakokat kerülnek előállításra, érzékeny a lokális optimumokra. A növekmények megválasztását érdemes úgy végezni, hogy az újonnan beállított növekményszám ne egész számú többszöröse legyen az előző analízis során alkalmazott növekményszámnak.
  • Modell vizsgálata azon a teherszinten, ahol a konvergenciahiba jelentkezik:
    • Amennyiben a konvergencia hiba a teljes teherszint közelében történik, akkor valószínűleg csak a képlékenyedő szakasz követése nem elég pontos. Ebben az esetben megoldás lehet az egyenletes lépésközökben növelt teher helyett egy egyedi növekményfüggvényt alkalmazni, ahol a lineárisan viselkedő szakaszon kevés, a képlékeny szakaszon pedig több teherlépcsőt alkalmazunk. (Pl.: első lépcső teher 30-40%, további 20 lépcső a teljes teherszintig)
    • Amennyiben a konvergenciahiba alacsony teherszinten jelentkezik, az előzőekben bemutatott beállítások (beton húzószilárdságának figyelembevétele, héjszerű viselkedés figyelembevétele ε-N; κ -M) segíthetnek.
  • Modell viselkedés tanulmányozása az utolsó sikeresen lefuttatott teherszinten. Ehhez első lépésként egy új, egyedi teherkombináció létrehozása szükséges, melyben a terhek –a kombinációs tényezőkön keresztül– arányosan csökkentett értékekkel szerepelnek. Ezen a teherszinten elvégzett analízis után az eredmények (váratlan deformációk, szabálytalan belső erők/feszültségek) kiértékelése segíthet lokalizálni a modell gyenge pontjait.