实测ANSYS 2023 R2，踩过网格畸变导致结果失真的坑，新手跟着步骤一步步操作，就能轻松避开这类常见问题

模拟试验，简单来讲便是“借助电脑开展试验”。然而，电脑之中的模型与实际状况始终存在差异，这种差异即为误差。若误差处理不当，程度较轻的话，结果会不准确，白白计算好多天，程度严重的话，会得出全然错误的结论，对设计造成误导。我的经验表明，误差处理的关键在于“辨别、量化、校正”，这三个要点贯穿于整个模拟流程之中，缺少任何一个都不行。

仿真测试误差主要来源于哪里

差错源头多种多样，然而主要聚焦于模型、网格、边界条件以及求解设置这四方面。模型进行了过度简化，像是将一个小的圆角直接去除，应力集中点便消失了，其结果必定偏小。所给出的材料参数并不准确，尤其是针对非线性材料，误差会被放大。新手最容易在网格方面出现问题，网格质量欠佳、尺寸不合适，是致使结果震荡甚至发散的直接缘由。

太理想化地设置边界条件，是常见的坑。比如，将一个面设为固定约束，现实里哪里会有绝对刚性的连接呢？这会致使局部刚度被高估。求解器参数采用默认值，对于复杂的非线性问题，通常需要进行调整，才能够保证收敛以及精度。不假思索地使用软件的默认设置，是引入系统性误差的最大风险之处。

如何量化评估仿真测试的误差大小

光是晓得有误差不能够，需要晓得误差究竟有多么大。在存在有实验作对标这样的情形下，最为简单直接的办法便是去对比关键节点的位移、应力或者频率。计算出一个相对误差占据的百分比，心里便对其能有所明了。建议去设定一个能够被接受的误差界限数值，比如百分之五或者百分之十，以此当作判断结果可不可以被用的根据。

没有实验数据将会如何呢，那就去做网格收敛性分析，这属于纯数值层面那种的自检，具体的操作是，在ANSYS Mesh里，右键点击你的网格，选择“Insert” 接着选“Convergence”，把“Max Refinement Loops”设置成3，新手要避开这里的坑，这一步常常会报错说“未找到可收敛的变量”，其原因在于模型太过简单或者已经完全收敛了。解决的办法是，通过手动去创建不同精度情况的网格，像粗糙的、中等精度的、精细的这三套，然后分别进行计算，进而观察结果产生的变化。

完成计算之后，于Solution当中寻得“Convergence”图表。着重留意你所关注的结果，像最大等效应力这般。描绘该数值随着网格节点数量变动的曲线。【新手需避免踩坑】要是曲线剧烈震荡且不收敛，表明网格质量糟糕透顶或者模型存在奇异性（恰似尖角那般）。务必要先对几何进行修复或者提升网格质量，不然的话后续分析全无意义。

经过这条曲线，能够判定结果是不是随着网格加密而趋近于稳定值。要是精细网格跟中等网格的结果差异处于你所设定的阈值范围之内（比如说）。

仿真测试误差过大应该怎么修正

在察觉到问题之后，修正需稳扎稳打、循序渐进。要是网格收敛性不存在问题，然而误差却依旧偏大，那就得回过头去仔细审视模型以及边界。【[步骤3]】对接触设置展开检查。于ANSYS Mechanical当中，寻觅到“Connections”分支，用鼠标右键点击你的接触对，选取“Insert” -> “Contact Tool”，查看穿透以及滑移状态。【新手避坑】常常会冒出来“初始穿透过大”这样的报错，致使计算无法收敛或者结果出现异常。其缘由是装配体存在着微小的干涉现象~把“Interface Treatment”在接触明细里设置成“Adjust to Touch”，这是快速解决办法，软件会自动消除微小初始穿透。

螺栓连接的方案对比，是采用“Bonded”还是“Frictional”呢？“Bonded”设定为完全连接，计算过程迅速，然而会对连接刚度进行过高估计，适用于初步分析。“Frictional”（将摩擦系数设定在0.15 – 0.2之间）更加贴近实际情况，能够模拟滑动现象，但是计算成本较高，且有可能出现不收敛的状况。静力分析，需关注整体变形的情况下，可先选用Bonded；而当必须对连接处的滑移、分离展开分析的时候，那就必须采用Frictional。

报错高频且完整出现：“Solver pivot warnings or negative eigenvalues”。这一系列的警告，通常来讲意味着、模型存在着刚体位移、或者存在约束不足这一状况。一站式解决流程如下：首先，检查所有约束是不是合理，要保证没有任何零件能够自行自由飞走。其次，检查接触设置，尤其要查看“Bonded”接触是不是完全被定义。然后，针对存在弱弹簧（Weak Springs）的情形，在“Analysis Settings”中的“Solver Controls”内，把“Weak Springs”设置成“Program Controlled”。最后，重新进行求解。这样一套流程能够解决百分之九十五的此类问题。

误差的修正属于迭代进程，不存在一劳永逸的办法。此方法更适宜运用于静力学、模态以及线性动力学的分析。针对涉及高度非线性材料、存在大变形流体 – 结构耦合的极端情形，误差的来源更为繁杂，上述以网格和边界作为主要方面的修正方式或许并不充足。此时，更为务实的替代办法是运用简化模型去开展参数敏感性分析，分辨出对结果影响最突出的因素，集中资源针对它进行精确建模，也就是说不再追求全网格、全参数的那种绝对精确，而这样做在工程实践当中往往会更具效率，最后识别出影响结果最显著的因素，还要对其进行实验标定。