有限元分析中系统无法求解，显示分解失败

Question

各位好，我想请问上图所示问题该怎么解决？不符合要求的螺栓是我通过调取SW中Toolbox库标准件并修改的，出现问题是否与这些修改的螺栓有关？有什么解决办法？

Answer 1

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有限元分析中系统无法求解的解决方案

根据您描述的问题和图片中的错误信息，主要问题集中在网格划分失败和单元形状检查不通过上。以下是详细的分析和解决方案：

1. 问题原因分析

从错误信息来看，主要存在以下问题：

• MultiZone网格划分失败
• 部分单元不符合形状检查标准
• 可能涉及修改过的Toolbox标准件（螺栓）

2. 解决方案

2.1 检查并修复几何模型

! 在ANSYS Mechanical中可执行的命令
/prep7
SHPP,ON,ALL ! 打开形状检查
SHPP,SUMMARY ! 查看形状检查摘要

2.2 调整网格划分设置

! 网格控制建议设置
MOPT,SPLIT,ON ! 允许分割不良单元
MOPT,PYRA,ON ! 允许使用金字塔单元过渡
ESIZE,0.01 ! 设置单元尺寸(根据模型调整)
MSHAPE,1,3D ! 使用四面体单元
MSHKEY,0 ! 自由网格划分

2.3 针对螺栓的特殊处理

1. 简化螺栓几何：考虑使用梁单元或简化几何代替详细螺纹
2. 局部网格加密：在螺栓连接区域使用局部网格控制

! 螺栓区域局部网格控制示例
ASEL,S,LOC,Z,0,10 ! 选择螺栓区域(示例)
LESIZE,ALL,0.005 ! 设置更小的单元尺寸
AMESH,ALL ! 划分所选区域

2.4 形状检查参数调整

! 调整形状检查参数
SHPP,MODIFY,0.7 ! 放宽形状检查标准(0-1,默认0.5)
SHPP,WARN ! 仅警告不自动删除不良单元

3. 具体实施步骤

1. 验证螺栓几何：

   • 检查修改后的螺栓是否存在几何缺陷（如微小面、间隙等）
   • 考虑使用"Geometry > Repair"工具修复几何

2. 网格划分策略调整：

   • 尝试不同的网格方法（Tetrahedrons vs. Hex Dominant）
   • 使用"Patch Conforming"算法替代"MultiZone"

3. 求解设置调整：

   • 增加迭代次数
   • 使用直接求解器（适合病态矩阵）

! 求解器设置示例
/SOLU
EQSLV,SPARSE ! 使用稀疏矩阵求解器
NEQIT,1000 ! 增加最大迭代次数
SOLVE

4. 预防措施

1. 导入几何前在CAD软件中进行简化处理
2. 使用中间格式（如.step）而非直接CAD接口
3. 建立网格收敛性研究，逐步细化网格

如果问题仍然存在，建议提供更详细的模型信息和错误日志，以便进一步诊断。