工具鏈：CAxWorks.PreSys 2026R1（前處理 + 后處理） + Ansys Mechanical（求解器） 操作工程師：李工，CAE仿真工程師，3年工作經(jīng)驗(yàn) 本文記錄李工使用PreSys完成從CAD模型導(dǎo)入、幾何清理、網(wǎng)格劃分、材料屬性定義、邊界條件設(shè)置、Ansys求解器提交，到結(jié)果后處理與報(bào)告生成的全過程。

無論你用 Ansys 還是 Abaqus，網(wǎng)格（Mesh）質(zhì)量直接決定了結(jié)果的生死。今天聊聊幾個(gè)繞不開的核心指標(biāo)： 1?? 雅可比比率 (Jacobian Ratio) 衡量單元從理想形狀（如正方形）映射到實(shí)際形狀的變形程度。理想值為1.0。當(dāng)雅可比值為負(fù)或過小時(shí)，意味著單元發(fā)生了自交或極度扭曲，會導(dǎo)致剛度矩陣奇異，計(jì)算直接崩潰（Singular Matrix）。

本文基于ANSYS軟件平臺，詳細(xì)闡述復(fù)合材料無人機(jī)結(jié)構(gòu)仿真的全流程操作，涵蓋幾何處理、材料定義、鋪層設(shè)計(jì)、載荷施加及結(jié)果驗(yàn)證等關(guān)鍵環(huán)節(jié)。通過本文，用戶可系統(tǒng)掌握復(fù)合材料結(jié)構(gòu)仿真技術(shù)，優(yōu)化無人機(jī)設(shè)計(jì)，確保結(jié)構(gòu)安全性與可靠性。 幾何模型預(yù)處理 抽殼處理（Shell Extraction）無人機(jī)結(jié)構(gòu)多為薄壁殼體，需將實(shí)體模型轉(zhuǎn)換為殼單元以提升計(jì)算效率。

此選項(xiàng)卡提供有關(guān)場本身傳播的基于文本的逐面信息，并生成警告消息供用戶參考。例如，下圖顯示了一條警告，其中POP分析中表面的傳遞函數(shù)有“too many waves of phase,”，這意味著模型中可能存在嚴(yán)重的像差，這會限制POP程序的準(zhǔn)確性。 用戶還可以直接查看表示光束在傳播過程中的電場的表面特定數(shù)據(jù)陣列。

網(wǎng)格尺寸設(shè)置：在ANSYS ACP中，網(wǎng)格劃分是復(fù)合材料分析的重要步驟。首先，根據(jù)幾何模型的復(fù)雜程度，設(shè)置合理的全局網(wǎng)格尺寸，確保網(wǎng)格既能捕捉細(xì)節(jié)又不會過于密集。對于關(guān)鍵區(qū)域（如蒙皮與肋板接觸處），可進(jìn)行局部網(wǎng)格加密。使用殼單元（Shell Elements）進(jìn)行劃分，確保層間應(yīng)力分析的準(zhǔn)確性。劃分后需檢查網(wǎng)格質(zhì)量，避免畸形單元，確保計(jì)算結(jié)果的可靠性。

這個(gè)分析使用了ANSYS Workbench有限元軟件。為了得到收斂解，需要進(jìn)行幾次嘗試。 第1次計(jì)算嘗試： 圖1 計(jì)算例子 第一次嘗試求解沒有收斂，并給出以下錯(cuò)誤：“內(nèi)部解的大小限制被超過”。這種類型的錯(cuò)誤，以及其他如“小的負(fù)方程求解器主元項(xiàng)”或僅僅是 “遇到求解器主元警告或錯(cuò)誤”，表明存在剛體運(yùn)動。

） Error 40509錯(cuò)誤原因（negative volume in solid element）之一：應(yīng)該是分離節(jié)點(diǎn) Error 40500錯(cuò)誤原因（out of range velocities）之一：荷載施加在空面上，或者施加在獨(dú)立的點(diǎn)上 ④ 多物質(zhì)單元錯(cuò)誤 Error 10380/10133錯(cuò)誤原因之一：part編號跳躍 ⑤Part編號警告（要按照順序） Waring 10302

Ansys Workbench網(wǎng)格控制之——全局網(wǎng)格控制 在使用ANSYS Workbench進(jìn)行網(wǎng)格劃分時(shí)，全局網(wǎng)格控制可以使用默認(rèn)的設(shè)置，但要進(jìn)行高質(zhì)量的網(wǎng)格劃分，還需要用戶了解全局控制的常用設(shè)置，尤其是對于復(fù)雜的零部件。

文章來源：2022 第五屆LS-DYNA技術(shù)論壇 視頻鏈接：LS-DYNA中鋰電池的電化學(xué)-熱-結(jié)構(gòu)耦合擠壓、針刺模型 技術(shù)校對：董驍， Ansys高級應(yīng)用工程師；整理編輯：俞琴

(案例模型中的分析系統(tǒng)B對應(yīng)應(yīng)用1) 兩種模型結(jié)果對比： 應(yīng)用2：多個(gè)邊界條件加到同一個(gè)物體上 你曾經(jīng)碰到過下圖中的警告信息嗎，想知道他們意味著什么，并且如何去解決他們嗎？(案例模型中的分 析系統(tǒng)E對應(yīng)應(yīng)用2) 應(yīng)用3：控制自由度 在畫網(wǎng)格過程中，Ansys通過單元類型來定義模型自由度(DOF)。