在使用ANSYS 2020进行复杂的仿真分析时，无论是结构力学、流体动力学还是电磁场分析，用户都可能会遇到各种各样的报错信息，这些错误有时令人沮丧，但它们是软件与用户沟通的重要方式，指出了模型、设置或环境中存在的问题，本文旨在系统性地梳理ANSYS 2020中常见的报错类型，深入解析其背后的原因，并提供切实可行的解决方案，帮助用户高效地定位并解决问题，确保仿真工作的顺利进行。
常见错误类型概览
ANSYS的错误纷繁复杂,但大致可以归纳为以下几个类别，了解这些类别有助于我们快速判断问题的根源。
| 错误类型 | 典型表现 | 可能原因 |
|---|---|---|
| 许可与安装错误 | 无法启动程序，提示“License Manager not running”或“Invalid license”。 | 许可服务未启动、许可文件错误、网络连接问题、防火墙阻拦。 |
| 几何建模错误 | 几何导入失败、模型显示异常、布尔运算失败。 | 几何模型存在破损、小面、狭长面等质量问题，或软件版本兼容性问题。 |
| 网格划分错误 | 网格划分失败、提示存在“Failed elements”或网格质量极差。 | 几何结构过于复杂、网格尺寸设置不当、存在尖锐边角或微小特征。 |
| 求解计算错误 | 求解中断、提示“Solution is not converged”或“Solver aborted due to a fatal error”。 | 边界条件设置不合理、材料模型定义错误、接触定义不当、网格质量差导致数值奇异性。 |
| 后处理错误 | 无法查看结果云图、曲线数据为空或报错。 | 求解未完成或失败、结果文件损坏、选择了不支持的输出变量。 |
典型错误深度解析与解决方案
许可服务器连接失败
这是最常见也最基础的错误之一,直接阻碍了软件的正常使用，错误信息通常为“License Manager is not running or cannot be reached”。
解决方案：
- 检查许可服务状态： 在服务器的“服务”（Services）中，查看“ANSYS, Inc. License Manager”服务是否正在运行，如果未运行，尝试手动启动它。
- 验证许可文件： 打开ANSYS License Management Center，检查“Add a License File”中指定的
ansyslmd.lic文件是否正确无误，确保服务器名称（通常是this_host或计算机名）与实际匹配。 - 网络与防火墙排查： 确保客户端能够通过PING命令访问到许可服务器，检查服务器和客户端的防火墙设置，确保ANSYS许可通信所需的端口（默认为1055和2325）是开放的。
- 重新配置许可： 如果以上方法无效，可以尝试在License Management Center中停止服务，删除现有许可，然后重新添加许可文件并启动服务。
网格划分失败或质量差
网格是有限元分析的基石,网格质量直接决定了计算的精度和收敛性，当出现网格划分失败时，需要耐心排查。
解决方案：
- 几何清理： 这是首要步骤，在SpaceClaim或DesignModeler中，使用“修复”工具自动处理小面、狭长面、缝隙等几何缺陷，对于无法自动修复的，需要手动进行简化或修复，例如填充小孔、倒圆角等。
- 调整网格控制： 检查全局和局部的网格尺寸设置，过小的尺寸在复杂几何中可能导致单元数量爆炸和划分失败，可以尝试适当增大最小尺寸，或使用“体尺寸”、“面尺寸”进行局部控制。
- 尝试不同网格方法： 如果默认的四面体网格划分失败，可以尝试其他高级方法，对于形状规则的几何，尝试“扫掠”生成六面体网格；对于复杂几何，可以尝试“六面体主导”或“多区域”方法。
- 使用虚拟拓扑： 对于一些不影响力学性能但阻碍网格划分的小特征（如印记面、小边），可以使用虚拟拓扑将其“忽略”或合并，从而简化网格划分。
求解器不收敛
这是在结构非线性分析（如材料非线性、接触非线性、几何非线性）中最常见的挑战，求解器在迭代过程中，残差无法下降到预设的收敛准则以下。
解决方案：
- 增加子步数： 这是最直接的解决方法，在分析设置中，减小初始子步和最小子步，允许求解器使用更多的载荷增量来逐步逼近解。
- 施加载荷更平缓： 避免在单一步中施加过大的载荷或位移，可以将载荷分为多个步骤，逐步施加，给模型一个缓冲适应的过程。
- 检查接触定义： 不合理的接触设置是导致不收敛的常见原因，检查接触对是否正确，初始接触状态（Pinball区域）是否合理，避免初始穿透，对于难以收敛的接触，可以尝试使用“非对称”行为或调整“法向刚度因子”。
- 检查边界条件： 确保模型没有刚体位移，即约束是充分的，检查约束和载荷是否会导致局部区域的应力或应变无限大（数值奇异性）。
- 启用弱弹簧： 在分析设置中，开启“弱弹簧”选项，可以为模型提供微弱的刚度，以防止在求解初期因刚体位移而导致计算失败。
系统化的故障排查思路
面对任何报错,遵循一个系统化的流程远比盲目尝试更有效率。
- 精读错误信息： 仔细阅读错误窗口和求解器输出文件（.msg, .err文件）中的每一个字，错误信息通常会直接或间接地指出问题所在，如哪个单元、哪个节点、在哪个时间步出现了问题。
- 查阅求解器输出文件： 这是诊断问题的“金矿”，在项目文件夹的
dp0SYSMECH目录下，找到.err文件，它记录了求解过程中的所有警告和致命错误，是定位问题的核心依据。 - 简化模型： 如果问题复杂，尝试简化模型，将3D模型简化为2D，移除非关键特征，只保留核心问题区域，这有助于快速隔离问题根源。
- 善用官方资源： ANSYS Help文档提供了对每个错误代码和警告的详细解释，ANSYS官方社区（Studentcommunity、Learning Forum）是寻找解决方案的宝贵资源，很可能有其他用户遇到过并解决了同样的问题。
相关问答 (FAQs)
问题1：我的非线性静态分析总是不收敛，应该首先检查哪些设置？
答： 当遇到不收敛问题时，建议按照以下优先级顺序进行检查：
- 边界条件： 确保模型没有刚体位移，即约束足够，不会在任何一个方向上自由移动或转动。
- 网格质量： 检查网格质量，尤其是在接触区域和高应力梯度区域，确保没有畸变严重的单元。
- 接触定义： 检查所有接触对的设置，确保没有初始穿透，接触范围合理。
- 载荷步设置： 尝试增加子步数，将载荷分步施加，降低每个子步的载荷增量。
- 材料模型： 确认材料参数（如应力-应变曲线）是合理且连续的。
问题2：我应该在哪里查找详细的求解日志和错误报告文件？
答： 详细的日志文件位于您的工作项目目录下，具体路径为：你的项目文件夹dp0SYS-1MECH，在这个文件夹中，有几个关键文件：
file.err：错误文件，记录了所有导致求解中断的致命错误和严重警告，是排查问题的首要文件。file.out：输出文件，包含了求解过程的概览、输入信息摘要和收敛历史。file.log：日志文件，记录了 Mechanical 求解器启动和运行的详细过程。
对于Fluent等不同求解器，文件位置和名称可能略有不同，但通常都在对应系统（SYS）的子目录中。
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