众所周知，橡胶作为不可压缩材料，具有很强的材料非线性，在计算过程中，往往会因为产生过大的变形导致网格畸变严重，求解终止。不仅如此，橡胶材料计算过程中往往还会带有复杂的几何非线性和接触非线性，使求解收敛难度进一步提高，本篇文章将介绍在Workbench中如何对橡胶计算的收敛进行调试。

本实例研究橡胶的挤压问题的收敛方法，如图1，上下实体是结构钢材料，中间实体为橡胶，固定约束下端实体底面以及中间橡胶体的两个端面，同时约束橡胶体的表面，使其仅有X方向自由度，上端实体上表面施加沿-x方向的6mm位移，接触均为摩擦接触，摩擦系数0.1，计算结构的变形情况。

图1

首先设置橡胶材料，然后设置接触，将橡胶设置为接触面，结构钢设置为目标面，两对接触均为摩擦接触，摩擦系数0.1，均设为增广拉格朗日算法，且在高斯积分点进行接触检测，其余设置保持程序控制，接着对将橡胶实体进行六面体网格划分，施加边界条件，最后进行求解设置，采用直接求解器，打开大变形。

图2

图3

图4

图5

图6

进行求解，经过171次迭代后程序报错，无法收敛，力的收敛曲线如图7。

图7

对于橡胶这种不可压缩材料，为了提高其收敛性，可以在分析设置中的非线性控制里，将求解器改成非对称求解器，同时打开线性搜索功能，如图8。

图8

进行求解，经过111步迭代后程序报错，求解停止，报错提示是单元产生了高度扭曲，如图9，对于这种问题，可以尝试通过减小时间步长解决，但减少时间步长仍会报错，读者可自行尝试。

图9

由于橡胶表现为不可压缩性，泊松比接近0.5，易发生体积自锁，因此可以使用U-P单元技术解除体积自锁，只需在橡胶体下插入命令，如图10.

图10

进行求解，经过177步迭代后程序仍会报错，求解停止，但报错提示没有了单元产生了高度扭曲，如图11，对此我们对接触设置进行调整。

图11

为了计算结果尽可能不产生穿透，将接触算法调整为法向拉格朗日法，关闭小滑移选项，检测方法也改成接触面法向投影的节点处检测，进行求解，如图12。

图12

进行求解，经过122步迭代后计算收敛，收敛曲线、变形、应力以及穿透如图13所示。

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