作者:王毅
LS-DYNA 作为业界主流的通用非线性求解器,始终与多个领域的前后处理软件保持着良好的合作关系.在冲压分析领域,它也被多个专业软件所采用,例如 DynaForm、JSTAMP、FTI Forming Suite 等
2019年LS-DYNA被Ansys收购,并于2021年推出了专用于冲压领域的专业仿真工具ANSYS Forming 2022 R1,2026年ANSYS Forming已经迭代更新至2026 R1版本,2023年笔者曾经简单的测试过这个软件,现在3年过去了,让我们一起看一下软件有哪些新的变化。
从整体框架看,软件整体界面已经稳定了,没有大的变化,新功能逐步的添加中。
2026已经增加了热分析、快速展开、卷边(包边)模拟等。
新增了回弹补偿和随机参数模拟等DOE模块,模面设计模块预留接口,估计还在开发中。
从人机交互看,软件的设计上以汽车行业冲压产品(1mm厚度左右)为主,尽量减少用户的操作和参数调优;求解器采用专供版本,从默认参数看,和同类竞品比,精确计算只需要3个积分点,截止到目前其他使用LS-DYNA的前处理都是默认5个积分点,回弹7个,计算速度理论上会更快。
支持实体网格自动生成,对于某些厚板折弯,不用切换软件可以直接分析。
对于多工步分析还是需要处理坐标系(统一成一个坐标系),板料在不同工步间只能自动(或手动)上下移动,有预留位移接口,但还不支持, 自动定位功能比目前同类竞品做的好一些,LS-DYNA多工步自动定位后的空跑现象改善明显。
多工步分析时需要在一个坐标系上,但后处理允许多个工步结果一起排列展示。
下面将通过几个案例,简要测试冲压领域最常用的展开、拉延、修边、回弹计算等工艺分析过程。
测试系统: WIN11 24H1 64
测试版本: ANSYS Forming 2026R1
测试硬件: AMD 9550X 16核/32线程
求解器版本:R16.2.62 MPP版本(默认求解器,专属定制)
01
零件展开功能测试
2023版本此功能还没有,新增加的功能,可以自动约束。
求解器只支持SMP版本,默认如果是MMP版本的,需要手动调整(新用户可能会有困惑,建议自动切换)。
计算速度很快11s

带孔洞的情况下,也可以顺利展开,用来评估报价足以。
02
冷冲压成型测试
2.1 测试案例1-铝材水冷板测试
此算例的冲压过程包含拉延、修边、回弹3个步骤。
2.1.1网格自动划分与网格质量
IGES曲面导入后,默认网格划分参数,对于汽车行业大部分零件,是无需人工干预的,但是需要检查网格质量,网格质量检查(Mesh Check)入口比较隐晦,建议放置在网格划分手动调整入口区域,或者单独的工具栏。
网格质量尚可,对IGES曲面的要求较高,假如模型质量比较差,局部会有缝隙、空缺等缺陷;所以强烈建议检查网格或者用第三方专业工具网格划分后导入。
2.2工艺设置过程
冲压工艺设置简单,对于标准的单动、双动设置过程比同类软件相对操作更少,对于某些特殊的动作,可以手动增加工具或者运动阶段。
支持多段压边力,但是对于级进模具基于工具联动的弹簧力不支持(比如再上模带动下运动,接触后随着上模运动,压边力增加等,目前只能分阶段手动定义)。
2.3模型自动定位
对于符合要求的模型、标准的单动、双动设置过程可以做到全自动定位,效果还不错;对于有特殊要求的,可以手动调整,也很方便。
2.4 单工步的重力和回弹分析无需额外的设置,勾选即可
对于板材的初始重力分析及拉延工步的回弹分析,设置简化到2步,无需额外操作。
2.5回弹工序可考量重力的影响
FREE模式时,自动考量,人工约束定位时,可以勾选重力选项;回弹坐标点确定后,只能更改约束方向,不能再次编辑坐标系数值,这个建议增加点坐标(或节点)的修正入口。
03
求解过程测试
3.1速度、时间步长、网格细化尺寸不能自动调整
冲压速度默认2000,默认时间步长为1E6(计算时*0.9),网格细化最小尺寸为1.5,对于汽车模具可能合适,对于普通五金模具,3C行业的薄板冲压模具,必须要手动调整,建议可以根据板材厚度、R角大小等特征自动调整,提高计算结果的稳健性和稳定性。
3.2计算过程冲压工具与板材的自动定位
多工步计算过程中可以快速进行板材及工具的自动拟合定位,从测试过程看,大部分情况效果不错,可以大幅度减少工具空跑的情形,大幅度减少计算时间。
3.3 计算提交和设置过程简化
参数计算的CPU数目和内存,可以方便的自定义,分析过程无需人工干预,实时显示进度和更新;任务管理器比较呆板,提交界面不能更改求解器类型(SMP/MPP),对于多任务并行没有管理入口,灵活性甚至不如LS-RUN。
CPU数目对普通用户的认知要求较高,建议直接识别最大物理核数,用下拉框选择而非手动输入的方式进行参数的调整。
04
后处理
2023
2026
对比2023后处理新增了两项新功能。
结果:厚度减薄率
结果:Z向回弹
结果:FLD
05
总结
总体而言,Ansys Forming 2026 的完成度已较高,常用冲压分析功能基本齐备,但与 AutoForm、DynaForm、PAM‑STAMP 等主流商用软件相比仍有提升空间。具体总结如下:
A. 本地化语言支持
目前仅有英文版本,缺少本地化语言支持。该功能开发工作量不大,可尽快提上日程。当前全球汽车模具大部分在中国设计与加工制造,增加中文支持将有利于市场推广。
B. 软件运行稳定性
软件运行稳定性不足,在中文环境下经常闪退,且曲面导入过程中不支持中文目录路径。
C. 求解效率
求解效率有待进一步提升。在同等硬件条件下,相比竞品,当前计算效率大幅落后。LS‑DYNA 虽可通过增加硬件资源来加速计算,但网格和参数设置同样关键,否则会造成资源浪费。
此外,LS‑DYNA 对用户的要求较高:初始速度、时间步长和网格细化尺寸均会对计算过程产生重大影响。建议结合 AI 功能与训练,增加智能化或自动化支持——例如网格大小及细化尺寸能够自动调整,时间步长和冲压速度可根据计算过程实时自动化调整。
在网格处理方面,除了细化,建议在拉延计算过程中能够实现网格粗化,以最大程度减少网格数目。例如,板材经过实体拉延筋时先细化,通过后进入平面区域再进行粗化等场景。
D. 求解结果的稳健性与一致性
求解结果的稳健性和稳定性需要提高。LS‑DYNA 存在众多 SMP/MPP 版本(SSE2/AVX2/AVX512 等)、不同 MPI(Intel/MS/IBM)以及不同操作系统(Windows/Linux)。在前处理完全一致的情况下,计算结果仍会出现明显差异。虽然这属于显式计算本身固有的问题,但仍需加强质量控制,最大限度保证结果在不同平台与求解类型上的一致性。笔者建议,若无特殊情况,请使用软件自带的求解器,以保证结果质量。