網格是有限元分析的基礎，要保證分析結果的準確，首先要保證網格的質量。ANSYS會對網格進行質量檢查并會對有質量問題的單元給出警告信息或者錯誤信息。如果單元的某個質量指標超過/小于某一個給定的數值，會給出警告信息(warning message)，如果該質量指標超過/小于某一個給定的值，就會給出錯誤信息(error message)，如果有了警告信息，計算還是有可能進行下去的，只是計算精度有可能會受到影響（只是可能，具體情況需要具體分析）。如果有了錯誤信息，計算通常是沒法進行下去的。

ANSYS中衡量單元質量主要有以下指標：

1.Aspect Ratio: 長寬比。也就是單元最長邊和最短邊之比值。當aspect ratio超過20的時候，ansys會給出警告信息，當超過1.0e6的時候，會給出錯誤信息。

通常我們在劃分網格的時候，要保證單元長寬比不要超過5~10,如果情況實在是特殊，也最好不要超過ANSYS的警告值20，再退一步，長寬比有超過20的，一定要保證這樣的單元數量比較少，而且數值超過20不要太多，否則，計算結果可信度很低。

2.Deviation From 90 Degree Corner Angle: 弦差。這個是針對面單元的。當結構中有倒角的時候，倒角處的網格劃分層數越多，單元與幾何吻合度越高，此時，弦差指標越好。反之，倒角層數越少，單元與幾何偏離越遠，弦差就越差。至于ANSYS是如何對弦差進行精確的數學定義的，無從得知。這個指標我們通常較少關注。

3.Deviation From Parallel opposite edges in degrees:四邊形對邊偏差角。這個僅針對四邊形而言。描述兩個對邊的夾角的。對邊平行時，是最佳的情形。這個指標也基本不會關注他。

4.Maximum Corner Angle in Degrees: 單元的最大內角。

對于三角形單元，超過165度會給出警告信息，超過179.9度會給出錯誤信息。

對于不帶中間節點的四邊形單元，超過155度會給出警告信息，超過179.9度給出錯誤信息。

對于帶中間節點的四邊形單元，超過165度會給出警告信息，超過179.9度會給出錯誤信息。

5. Jacobi Ratio:雅各比系數。

ANSYS 的Jacobi系數似乎和其他軟件的定義不一樣，ANSYS對于Jacobi系數的限制如下：

H-Method element:

warning limit: 30.0

error limit :1000.0

P-Method element:

warning limit:30.

error limit:40.

6.warping factor: 翹曲系數，這個是用來描述四邊形單元的翹曲程度的。

ANSYS對于翹曲系數的數學定義跟其他軟件也是不同的。

比較奇特之處在于，在ANSYS中，用于判定翹曲系數的警告指標和錯誤指標不僅僅取決于單元的幾何形狀，還跟單元類型，求解控制參數，單元選項有關。舉個例子，對于shell63單元，你打開大變形開關和關閉大變形開關(NLGEOM,ON/OFF)，警告指標和錯誤指標是不同的。shell63的KeyOpt(1)是否等于1，也會影響警告指標和錯誤指標，詳細情況如下：

QUAD ELEMENT OR FACE WARPING FACTOR
    SHELL43, SHELL143, SHELL163, SHELL181
         WARNING TOLERANCE (51) =   1.000000  
         ERROR TOLERANCE   (52) =   5.000000   

    INFIN47, INTER115, SHELL131, SHELL57, SHELL157,
    SHELL63 WITH NLGEOM OFF AND KYOPT1 NOT = 1
         WARNING TOLERANCE (53) = 0.1000000  
         ERROR TOLERANCE   (54) =   1.000000   

    SHELL41, OR SHELL63 WITH KYOPT1=1
         WARNING TOLERANCE (55) = 0.2000000E-01
         ERROR TOLERANCE   (56) = 0.2000000   

    SHELL28
         WARNING TOLERANCE (57) = 0.1000000  
         ERROR TOLERANCE   (58) =   1.000000   

    SHELL63 WITH NLGEOM ON AND KYOPT1 NOT = 1
         WARNING TOLERANCE (59) = 0.1000000E-04
         ERROR TOLERANCE   (60) = 0.1000000E-01

    3D SOLID ELEMENT FACE
         WARNING TOLERANCE (67) = 0.2000000  
         ERROR TOLERANCE   (68) = 0.4000000  

從上面列出的內容中，我們可以看到，有幾種情況下shell63的error指標值是非常低的，也就是說，單元的翹曲系數很容易超標而報錯，這就要求我們在選擇單元類型的時候要注意了。

今天在做一個殼-殼接觸非線性分析的計算的時候，偶然間發現這個問題的。

        我用Hypermesh劃分的網格，網格質量還可以，在abaqus里面計算了一遍，我想把模型再用 ANSYS算一遍。網格沒有任何變化，單元類型選擇的是Shell63.但是導入到ANSYS中求解的時候，很多單元都因為單元的翹曲系數(warping factor)超過錯誤極限而報錯，計算沒法進行。可是單元的質量明明很好啊?讓人一頭霧水。

折騰了半天，才弄明白：ANSYS的翹曲系數的警告極限和錯誤極限跟單元類型，求解控制參數，單元的Keyopt選項設置都有關系的。我們大部分情況下都是在用shell63進行線性分析，NLGEOM開關是沒有打開的，在這種情況下，翹曲系數的錯誤極限值比較大，不會輕易超標。而我今天這個分析恰好是非線性接觸分析，而且是打開了NLGEOM開關的，根據上面列表可以看出，在這種情況下，shell63 單元的翹曲系數如果超過0.1000000E-01就會報錯，結構形狀稍微復雜一點的，這個翹曲系數錯誤極限就很容易超標了。

解決辦法：換單元類型，把shell63換成shell181。從上面的列表中可以看出,shell181的翹曲系數錯誤極限和警告極限是不受到求解控制參數和單元的KEYOPT選項的影響的。

另外一個可能會消除翹曲系數超標的解決辦法：不更換單元類型，但是設置shell63單元的Keyopt(1)=1。

因為上面所說容易超標的情況，都是在Keyopt(1)不等于1的時候出現的，如果設置了Keyopt(1)=1，可能會消除翹曲系數超標。但是Keyopt(1)=1的時候，shell63單元就只具有面內剛度了(Membrane stiffness only),而這并不是我想要的，所以，我也懶得去驗證了。