戴西CAxWorks.PreSys通用前后处理软件技术解析：一站式CAE仿真建模与分析平台

工程师小戴

2026年6月18日 10:52

一、软件概述

戴西CAxWorks.PreSys（简称PreSys）是CAxWorks软件包的基础平台，是一款高效率的有限元前处理与后处理软件。PreSys一词源自希腊语"presis"和"precise"，意为"发展"和"精确"，这也正是有限元分析用户最为关注的两个核心诉求。

PreSys与多种CAD和CAE软件具备良好的数据接口，并拥有强大的有限元网格划分功能，可广泛应用于航空航天、汽车、机械、军工等各领域的仿真分析。软件兼容Windows 10及以上操作系统，集成了完整的前后处理器，用户可在同一界面完成文件导入、模型创建、网格划分、任务提交以及结果文件分析等一系列操作。

二、前处理核心能力

1. 数据接口与格式支持

PreSys具备完善的CAD和CAE数据读写能力，是连接几何设计与仿真分析的桥梁。

CAD导入支持：涵盖ACIS（R1-2025 1.0）、NX（11-NX2412）、STEP（AP203/AP214/AP242）、Pro/E/Creo（16-Creo 11.0）、CATIA V4/V5、Inventor（V6-V2025）、SolidWorks（98-2025）、Parasolid（9.0-37.0.x）、IGES（up to 5.3）、DXF、STL、JT、VDA等主流格式。

CAD导出支持：IGES、STEP、DXF、ACIS、STL、CATIA V5 Visu、VDA等格式。

CAE数据格式：支持LS-DYNA（.dyn/.k/.key/.mod）、ABAQUS（.inp）、ANSYS（.cdb）、NASTRAN（.nas/.dat/.bdf）、OptiStruct（.fem）、RADIOSS（.rad）、NISA（.nis）、TF-DYNA（.in）、PAM-CRASH（.pc）等多种求解器格式。NASTRAN环境下支持SOL 101至SOL 159等多种解决方案。

此外，PreSys支持各求解器之间的相互转换，例如LS-DYNA与NASTRAN之间的双向转换，以及NASTRAN到NISA的转换，附录中详细列出了关键字映射关系。

2. 几何建模与曲面处理

PreSys提供了完整的几何建模工具链，包含坐标系、参考轴/平面、点/线、曲面和实体的创建与编辑。

坐标系：支持几何坐标系、LS-DYNA环境下的DEFINE_COORDINATE_NODE/SYSTEM/VECTOR三种类型，以及NASTRAN环境下的CORD1R/CORD2R/CORD1C/CORD2C/CORD1S/CORD2S六种类型。坐标系可通过原点-轴、变换、当前视图和三点方式创建。

曲线创建：支持点、线、圆弧、椭圆、矩形、B样条曲线、边界线、桥接线、延长线、合并线、分割线、交点线和相交线等丰富功能。草图功能允许在指定平面内完成点、多段线、圆、圆弧、矩形和椭圆的快速绘制，并支持分割、倒斜角、倒圆角、修剪和延伸等编辑操作。

曲面创建：支持N线曲面、拉伸曲面、柱面、扫掠曲面、蒙皮曲面、UV蒙皮曲面、圆柱曲面、球面、圆环曲面、平面、填充孔、复原曲面、曲面反求、中间曲面、延伸曲面、Logo处理、分割曲面、分割圆角、修剪曲面、缝合/拆除缝合曲面、修复曲面、重新分布UV线、法线反向和检查曲面等功能。

实体创建：支持长方体、圆柱体、圆锥体、球体、扫掠、拉伸、回转体，以及布尔运算（求和、求差、求交）和分割（通过点/线/面三种方式）。

3. 网格划分

PreSys的网格划分功能是前处理的核心竞争力，官方宣称自动划分网格功能可减少用户手动划分曲面网格所需时间的90%。

1D网格划分：支持线网格划分、拖动节点/点和连接三种方式，覆盖LS-DYNA、NASTRAN、NISA、ABAQUS、ANSYS、RADIOSS、OPTISTRUCT等求解器的各类1D单元类型。

2D网格划分：提供自动划分、拓扑网格划分、三角形网格划分、区域网格划分、2-边网格划分和工具网格等多种算法。其中自动划分基于拓扑网格算法并进行了改进，保证生成的网格流向与曲面走向一致。用户可控制生成正三角形、直角三角形或三角形/四边形混合网格，支持二阶单元生成。

3D网格划分：支持四面体网格（通过闭合壳网格或闭合曲面）、体网格划分（6/8/9/12线方式）、线性映射、扫掠网格和拉伸网格。SPH网格支持通过闭合壳网格、闭合曲面、体单元中心和体单元节点四种方式生成无网格粒子。

标准几何网格：内置球体网格、长方体网格、柱体网格、圆环体网格、圆形网格和平面网格模板，可快速生成规则几何的网格。

网格修复与编辑：提供重新划分网格、添加垫圈、区域切割、填孔、间隙修补、光顺网格和局部细化网格等功能。节点操作包括创建、移动、对齐、分离和粘贴。单元编辑支持创建、修改、合并、分割、修剪、收缩、分离、法线反向、转换类型和转换阶数。

4. 网格质量检查

PreSys提供完善的网格质量检查体系：

1D单元检查：涵盖自由1D、刚性连接循环、刚性连接相关、梁单元、弹簧阻尼单元、运动副、约束节点和刚性单元、刚性连接、最小/最大刚性连接长度、法向调整等11项标准。

2D单元检查：覆盖最小/最大单元尺寸、翘曲、锥度、长宽比、雅可比、歪斜度、三角形/四边形最小/最大角度等11项标准，并支持自动和手动修复。

3D单元检查：包含最小/最大尺寸、翘曲、长宽比、雅可比、歪斜度、三角形/四边形角度、体积长宽比、等角斜率、空间挤压率、体积歪斜度和四面体塌陷值等15项标准。

此外还支持边界显示、特征线检查、法向检查、穿透检查、重叠节点/单元检查、时间步长检查和关键字检查等功能。

5. 装配与连接

零件层管理：PreSys使用零件层概念管理几何、材料和属性数据。支持创建、设置当前、替换、添加、分离、合并零件层等操作。BOM表管理支持导入*.csv格式清单并自动匹配材料与属性。

材料与截面：支持创建各类求解器材料，提供材料库（钢、铝、铸铁、塑料、PCB、泡沫等），支持复合材料方向定义和层合板编辑器。截面创建支持通过标准梁截面库（AISC/CISC/EURO/INDI/USER）或自定义尺寸。

连接功能：支持焊接（CNRBody、Mat100 Hexa/Beam等）、胶粘（Tied Node/Surface to Surface）和螺栓连接（Spider、CNRB-BEAM-CNRB等）。缝焊支持搭接或斜对接头薄板件间的连续焊缝模拟。连接点管理支持创建、修改、导入/导出（CSV/VIP格式）。

运动副：支持球面副、转动副、柱面副、平面副、万向节、平动副、固定副、平动/旋转马达、齿轮副、齿棒、恒速副、滑轮和螺纹副等13种类型。

三、后处理核心能力

1. 结果文件支持

PreSys后处理支持LS-DYNA（*3plot/*3drlf/3eigv?）、NASTRAN（.op2/.pch）、NISA（26.dat）、OPTISTRUCT（*.op2/*.pch）、RADIOSS（A001）、ABAQUS（.fil/.odb）、ANSYS（.rst）、TF-DYNA和FAW等多种求解器的结果文件。

2. 变形与云图

变形动画：支持显示未变形模型（线框/边界模式），比例因子可放大微小变形，动画控制支持播放、暂停、逐帧和录制（MP4/AVI/GIF/D3D）。

等值线云图：支持应力-应变、位移、梁结果和温度结果的云图绘制。分量选择覆盖应力张量六个分量、应变张量六个分量、主应力/应变、Von Mises应力、等效塑性应变、弯矩、剪切力等数十种物理量。支持节点结果和单元结果两种类型，支持自定义分量（通过数学运算组合现有结果）。

等值面云图：针对体单元，支持单等值面/多等值面显示，可精确提取特定数值的等值面。

矢量图：将应力/应变/位移可视化为矢量，动态展示方向与大小变化。

3. 曲线图工具

曲线图模块是独立的功能单元，支持：

导入：支持ABAQUS二进制、CSV、LS-DYNA各类输出文件（BINOUT/BNDOUT/DBFSI/DEFORC/DISBOUT/ELOUT/GLSTAT/JNTFORC/MATSUM/NCFORC/NODFOR/NODOUT/RBDOUT/RCFORC/RWFORC/SECFORC/SPCFORC/TRHIST）、NASTRAN二进制和RADIOSS时间历史文件
曲线编辑：支持点的增删改查、峰值/谷值/最小值/最大值定位
曲线运算：微积分（微分/积分）、滤波（平均滤波/巴特沃思/FFT/ISO/SAE等）、基本数学函数（abs/exp/ln/log10/sqrt等）和三角函数
曲线变换：X/Y轴偏置与缩放
曲线比较：走廊法、交叉关联法、相关系数法