在有限元分析领域，ABAQUS凭借其强大功能成为众多工程师和科研人员的得力工具。其中，网格加密作为提高分析精度的常用手段，理论上可使结果更逼近真实情况。然而，实际操作中却常出现网格加密后结果扭曲的现象，这不仅令人困惑，还严重影响分析的可靠性。深入探究这一问题的根源，对优化ABAQUS分析流程、提升结果准确性至关重要。

大变形与材料特性引发的扭曲

材料大应变特性

当分析涉及具有大应变特性的材料，如橡胶等超弹性材料时，材料在受力过程中会发生显著变形。网格加密虽能更好捕捉细节，但单元也更易因材料的大变形而扭曲。在橡胶密封圈压缩模拟中，若未合理设置分析参数，随着压缩过程推进，加密区域的网格单元可能因无法适应橡胶的大应变而出现过度扭曲，导致结果失真。这是因为大应变下材料的本构关系复杂，单元需承受较大的形状改变，加密后的小尺寸单元对此更为敏感。

材料非线性行为

材料的非线性行为，如塑性变形，也是引发网格扭曲的关键因素。在金属成型分析中，金属材料在塑性变形阶段，内部应力应变关系呈现非线性。网格加密后，单元对这种非线性变化的响应更为复杂。若材料模型参数设置不准确，无法准确描述材料的塑性行为，单元在模拟过程中就可能出现异常变形，进而导致结果扭曲。

接触设置不当导致的扭曲

接触对定义不合理

接触对的定义在接触分析中至关重要。若主从面选择不当，例如将刚度较小或网格较细的面设为主面，在接触过程中，从面节点可能因约束不合理而过度移动，致使接触区域的网格扭曲。在螺栓连接结构模拟中，若错误地将螺栓孔壁（相对较软且网格可能更细）设为主面，而将螺栓头或螺母底面设为从面，在螺栓拧紧过程中，接触区域的网格就可能因主从面约束异常而发生扭曲。

接触属性设置错误

接触属性，如摩擦系数、接触刚度等设置不合理，也会引发网格扭曲。当摩擦系数设置过高时，接触表面间的摩擦力过大，可能阻碍部件间的正常相对运动，使接触区域的网格承受过大的切向力，进而导致扭曲。接触刚度设置不当同样会影响结果，刚度过高可能使接触界面过于刚性，限制了部件的合理变形，引发网格扭曲；刚度过低则可能导致接触穿透现象严重，破坏网格的正常形态。

网格相关因素造成的扭曲

初始网格质量差

初始网格质量是影响分析结果的基础。若初始网格存在高长宽比单元、凹面单元或过度扭曲的六面体单元等质量缺陷，在网格加密过程中，这些缺陷会被进一步放大。高长宽比单元在受力时，更容易沿长边方向产生较大变形，加密后这种变形趋势更为明显，从而导致网格扭曲。凹面单元或过度扭曲的六面体单元，其内部应力分布不均匀，加密后单元间的协同变形能力变差，也易引发网格扭曲。

网格加密方式不合理

不同的网格加密方式对结果有不同影响。若采用全局加密方式，虽能整体提高网格密度，但可能导致计算量剧增，且在一些非关键区域进行不必要的加密，增加计算负担的同时，也可能因单元数量过多而引发数值计算问题，导致网格扭曲。局部加密虽针对关键区域，但若加密区域划分不合理，与周边网格过渡不顺畅，也会使加密区域边界处的网格产生扭曲。在复杂几何模型中，若局部加密区域与整体网格的连接方式不当，会造成应力集中在边界处，致使网格扭曲。

加载与边界条件引发的扭曲

加载方式不当

加载方式的合理性直接影响网格的变形情况。若加载速率过快，模型在短时间内承受较大载荷，单元来不及做出合理响应，就容易出现扭曲。在冲击载荷模拟中，若设置的冲击加载时间过短，加载瞬间产生的巨大能量会使网格单元承受过高应力，导致加密区域的网格扭曲。

边界条件设置错误

边界条件对模型的约束起着关键作用。若边界条件设置过于严格，限制了模型的正常变形，会使网格内部产生过大应力，引发扭曲。在模拟悬臂梁受力时，若错误地将悬臂梁的自由端也施加了固定约束，梁体无法按照实际情况弯曲变形，加密区域的网格就会因过度约束而扭曲。相反，若边界条件设置不足，模型在某些方向上缺乏有效约束，也会导致网格变形失控，出现扭曲现象。