ANSYS是（shì）一款（kuǎn）有限元软件。有限元的思想就是把一个原来是连续的物体剖分成（chéng）有限个单元，这些单元通过节点连接（jiē），承受等效（xiào）的节（jiē）点载荷，并根据平衡条件进（jìn）行分析，然（rán）后根据变形协调（diào）条件（jiàn）把这些单元重（chóng）新组（zǔ）合起来，成为一个组合体，再综合求解。由于单元的个数有限，节点的个（gè）数也（yě）有限，所以这种方法称为有限元法。

有限元（yuán）法解决问题是通（tōng）过物（wù）理模型的（de）近似（sì），类比（bǐ）于（yú）连接多段（duàn）微小直线逼近圆的思想，有限元（yuán）法用有限个单元逼（bī）近原（yuán）本的连（lián）续体。显然，单元数越多，逼近程度越（yuè）高。用极限的思想，当单（dān）元数为无穷时，每个（gè）单（dān）元的大小趋（qū）近于零，整个模型趋（qū）近于原来的连续（xù）体。

一般来讲，使用ANSYS进（jìn）行有限元（yuán）分（fèn）析（xī）只需要（yào）三步：

1.建立有限（xiàn）元模型

2.施加（jiā）载荷和（hé）约束，进行求（qiú）解

3.查看结果

下图就是ANSYS的经典界面，左侧竖栏的（de）主菜单栏中第2-4个（gè）项（xiàng）目：

Preprocessor（前处（chù）理）

Solution（求解）

General Postprocessor（后处理（lǐ））

依次对应着上（shàng）述ANSYS分析的三个步骤。下面分别介绍

1.建立有（yǒu）限元模（mó）型（Preprocessor）Preprocessor（前处（chù）理）的目标就是建立实（shí）际（jì）结构的有（yǒu）限元模型。一（yī）般处理模式（shì）是这样的：首先建立结构的几何模型，几何模型的建立有（yǒu）两（liǎng）种方法，一种（zhǒng）是自下而上（shàng）的建（jiàn）模：由点连线（xiàn），连（lián）线成面，结面成体：另一种是自上而下：直接建立线、面、体。几何（hé）模型（xíng）建（jiàn）立之后（hòu），需（xū）要给模（mó）型（xíng）附（fù）上材料属性（比如弹（dàn）性模量（liàng）、密度、泊（bó）松比等）、实常（cháng）数（shù）或截面（miàn）属性（几何（hé）模型建立的时候（hòu），我们通常是以线代（dài）杆、以面代板（bǎn），所以需要（yào）给线附上截面（miàn）形状，给面（miàn）附上厚（hòu）度，才能模（mó）拟真实的（de）杆、板（bǎn）情况）等，这样我们（men）建（jiàn）立（lì）的模型才能与实际情况相符合。这时，我们可（kě）称之为实际问题的数学模型。

接着，我们（men）需要选（xuǎn）择合适（shì）的（de）单元（yuán）类型，把上述数学模型（xíng）离散化，也就（jiù）是划分单元（Mesh）。把数（shù）学模（mó）型转（zhuǎn）变为有限元模型（xíng）。从而达到前处理的（de）目的。

在某些特殊情（qíng）况（kuàng）下，有时候我们不必建立几何模型，可直接建立节点、由节点生产单元，直（zhí）接生成问（wèn）题的（de）有限元模型。

2. 施加载荷（hé）和（hé）约束，进行求解（Solution）

在Solution（求解）中，对有限元模型施加约束和载荷，然后求（qiú）解（jiě）计算(Solve)

3. 查看结（jié）果（Postprocessor）

在Postprocessor（后处理（lǐ））中，查看、提取应力、应变云图等（děng），分析（xī）结果。

Ansys 全（quán）面的软件套件（jiàn）对计（jì）算和硬件资源的要求可能（néng）因（yīn）模型（xíng）而异。

决定满（mǎn）足您需求的最佳计算硬件的因素包括：

• 模型（xíng）物理（流体、结构、电子（zǐ）学）
• 型号尺（chǐ）寸
• 模型（xíng）复杂度
• 需（xū）要（yào）多（duō）快的（de）结果
• 预算

一、支持（chí）的操作系统

一般（bān）建议 

• 一般来说，Windows 10 （专业版、企业版或教育版）是 SimuTech 工（gōng）程师和我们的客（kè）户用来运行 Ansys 和（hé）我们推荐的最常用的操作系统。也就是说，操作系统（tǒng）支持确实因产品（pǐn）而（ér）异，尤其是（shì） Ansys 更专业的产（chǎn）品，而（ér）且 Ansys 也确实为 Linux提（tí）供了广泛的支持。

不支（zhī）持的操作（zuò）系统

• Windows 7（Microsoft 不支持）和Windows 8（主流支（zhī）持已结束）可以运行 Ansys，但（dàn）是，官方（fāng）不支（zhī）持它们（men），我们在这些操作系统上运行时遇（yù）到了软件错误。出于兼（jiān）容（róng）性、性能（néng）和安全原因（yīn），我们（men）强烈建议升级到 Windows 10。
• 不支持Mac 操作系统（tǒng），无法在此操作系统上安装 Ansys。虽（suī）然您（nín）应（yīng）该能够使用 Parellels 等程序在 Mac OS 内的 Windows 虚拟机上运行 Ansys，但这不（bú）受支持，并且（qiě）您的里程在（zài）兼容（róng）性（xìng）方面可能会有（yǒu）所不同（tóng），并且性（xìng）能会受到（dào）阻碍。

二、第三方软件和硬件（jiàn）支持（chí）

访问Ansys 的平台支持网（wǎng）页，了解有关支持的操（cāo）作系统（tǒng）和与 Ansys 集成的第 3 方（fāng）软件和硬件的更多详细信息，例（lì）如：

• 支持的（de） CAD 软件（jiàn）和版本示例：ACIS、AutoCAD、CATIA、Creo、Fusion 360、IGES、Inventor、JT、Monte Carlo N-Particle、NX、Parasolid、Revit、Rhinoceros、SketchUp、Solid Edge、Solidworks、SpaceClaim、STEP
• 支（zhī）持的（de）显卡例子：Nvidia - Quadro GV、Quadro P、Quadro RTX、Quadro T、RTX、TAMD - Radeon Pro、Ryzen、Ryzen Pro
• 支（zhī）持的互连
• 支持的（de）作业调度程序（xù）和排队系统支持
• 支（zhī）持的远程显示应用程（chéng）序

1、Ansys Mechanical硬件配置要求（qiú）：

CPU（处理器）：

• Solver 由 AVX512 支（zhī）持辅助，因此建议使用基于 Skylake-SP 和 Skylake-X 或（huò）更新版本的 Intel CPU。检查英特尔 ARK 数据库是否支（zhī）持 AVX512（但不支持（chí）至强融核系列）。
• 推（tuī）荐（jiàn）用于 HPC 应用的 CPU 示例：i9-9920X或Xeon Gold 6136（12 核）、Xeon Gold 6140（18 核（hé） * 2 = 36 核）
• 高核心（xīn）频率是理想的，但实（shí）际频率取决于（yú）核（hé）心使用（yòng）、指令集（jí）使用和足够的冷却（què）。WikiChip是关于涡轮速（sù）度的极好资源。

内存（RAM）：

内存容量非（fēi）常重要。模（mó）型（xíng）解决方案应该在 RAM 中求（qiú）解（“内核内”），而不是分页到硬盘（pán）驱动器（“内核外（wài）”）。每百万自由度大约需（xū）要 15 GB，但这是近似值（结构分析中（zhōng）每（měi）百万实（shí）体节点需要（yào） 45 GB）。

•  
• 最快的内存（即服务器为 2666 MHz，基于 i9 的台式机为（wéi） 3200+）。
• 为了以最大速（sù）度运行，两个（gè）处理器中的所（suǒ）有内存通道都应填充相（xiàng）同数量的内存（cún）。
• 注意：购买（mǎi）更多（duō） RAM 将缓解 I/O 问题，因为 (1) 求（qiú）解器可（kě）以使用此内存来避（bì）免执行尽可能（néng）多的（de） I/O，并且 (2) 操（cāo）作系统（tǒng）可以使用可用 RAM 来缓存（cún）或缓冲这些 I/O O MAPDL 写的。

硬盘驱动器：

• 强烈（liè）建议将（jiāng） SSD 用（yòng）于所有模拟工作（zuò）。如果可能，建议使用（yòng） NVMe SSD。建议使用中等耐用性级（jí）别（bié）（~0.3 DWPD），而（ér）不是 QLC NAND。
• 注意：对于 DMP，程（chéng）序会为正（zhèng）在使用的每个内核写入结果文（wén）件，因此（cǐ）具有（yǒu）较短寻道时间的 SSD 将减（jiǎn）少等待硬盘驱动器寻道读取/写（xiě）入所（suǒ）有这些不同文件的时间。它还有助于（yú）后期处理。
• 在 RAM 之（zhī）外运行大型模型（“核外（wài）”）会加速 SSD 磨损（消耗其（qí）写入耐久性），但仍然比不使用 SSD 更可取。

图形：

• 可以使用（yòng）中（zhōng）档显卡（例（lì）如 Nvidia Quadro P2000 和 AMD Radeon Pro WX5100）。这些将（jiāng）无助于解决时间，仅显示图形。
• Ansys 维护（hù）着一份经过测（cè）试的显卡列表（其他显卡可能/可能无法按预期（qī）工作，但通常在同一代显卡上工（gōng）作（zuò））。
• 注意：保持显卡供（gòng）应商更新（xīn）显卡（kǎ）驱动程序很重（chóng）要。

互连（lián）：

• 如果是集（jí）群，则必（bì）须（xū）使用非常高（gāo）速的互连（40 Gb/s 以上（shàng））。
• 如果您将在两个或更多（duō）节点上并行运行，则 QDR 或 FDR IB 互（hù）连（或更好（hǎo））。

Ansys Mechanical – 示例（lì）建议：

• 无 HPC 许可证的工作站：i7-9800X（8 核），64/128GB DDR4-3200
• 带 1 个 HPC 包的（de）工（gōng）作站：i7-9920X（12 核），带 128GB DDR4-3200
• 带 2 个 HPC 包（bāo）的工作站：双 Xeon Gold 6140（共 36 个内核），带 192/384 GB DDR4-2666

2、计算流体动力学 (CFD)硬（yìng）件配置要求：

CPU（处理器）：

• CFD 软件中的核心缩（suō）放非（fēi）常好，因此关注核（hé）心（xīn） * 频率 = 有效频率，稍微偏向频率。
• 推（tuī）荐使用 AMD 和（hé） Intel CPU，只要（yào）是最新一（yī）代（AMD Zen 内核（hé））。

内存（RAM）：

• 推荐的 RAM 数量取（qǔ）决于模拟，但一般（bān）建（jiàn）议（yì）是每个内核 4-8 GB，对于小（xiǎo）内（nèi）核数系统，建议更多。
• 内存（cún）带宽非常重要，因此获（huò）得高频（pín） RAM（即（jí）非服（fú）务（wù）器（qì）的 2666 MHz 或更快）。
• 为了以最大（dà）速度运行，两（liǎng）个处理器中（zhōng）的所有（yǒu）内存通道都应填充相同数（shù）量的内存。

硬盘驱动器：

SSD 不那么重要，但对用户体验有益。高耐用性 SSD 并非绝（jué）对必要。

•  
• CFD 不会做很多（duō）磁盘 I/O，因（yīn）此您可（kě）以使（shǐ）用 SATA 驱动器（qì）。

互连：

• 1 Gb/s 互（hù）连对中小型集群有效（xiào），投（tóu）资更好可以（yǐ）获得良好的投资回报。

Ansys CFD – 示例建议

• 无 HPC 许可证的工作站：i7-8700K（6 核），64GB RAM，Ryzen 7 2700X（8 核），64GB RAM
• 带 1 个 HPC 包的工作站：i7-9920X（12 核），64/128GB RAM，Threadripper 2950X（16 核），64/128GB RAM
• 具有 2 个 HPC 包的工作站：双 Xeon Gold 6140（共 36 个内核），具有 192/384 GB RAM，双 EPYC 7351 或 7371（共（gòng） 32 个内核（hé）），具（jù）有 128/256 GB RAM

3、电子 (EBU) 硬件配置要求：

CPU（处理器）：

• 寻找最新一代的高（gāo）频 CPU。
• 注（zhù）意：HFSS 主要是一个内（nèi）核求解器，因此时钟（zhōng）速度和（hé） RAM 速度很重要。

内（nèi）存（RAM）：

• 推荐的 RAM 为（wéi）每个（gè）内核 HFSS、Maxwell 和其他电子（zǐ）封装 8 GB，或通常（cháng）为 64 GB – 256 GB。
• 内存带宽很重要，因此获得高（gāo）频 RAM（即 2666 MHz）。
• 为了以最大速度运行（háng），两（liǎng）个处理器中的所（suǒ）有内存通道都（dōu）应填充相同数量的内存。

硬盘驱（qū）动器：

• 强（qiáng）烈建议将 SSD 用（yòng）于所有模（mó）拟（nǐ）工作（zuò）。如果可能（néng），建议使用（yòng） NVMe SSD。建（jiàn）议使用中（zhōng）等耐用性级别（~0.3 DWPD），而（ér）不是 QLC NAND。

互连：

• QDR 或（huò） FDR IB 互（hù）连，如果您（nín）将在 2 个或更多（duō）节（jiē）点（diǎn）上并行运行（在集群上，最小（xiǎo） 10Gb 网络）

4、Ansys Discovery硬件配置要求

一般要求

Ansys Discovery 软件的最低要求如下：

• 64 位 Intel 或 AMD 系统，运行 Windows 10。
• 8 GB 内存（cún）
• 具有最新驱动程（chéng）序和至少（shǎo） 1GB 视频 RAM 的专（zhuān）用（yòng）显（xiǎn）卡（kǎ），能够支持（chí） OpenGL 4.5 和 DirectX 11 或更高版本。不（bú）推荐使用集成显卡（例如 Intel HD/IRIS），Discovery 中（zhōng）的 Refine 阶（jiē）段（duàn）也不支持此功能（néng）。有关（guān） ANSYS Discovery Live 的特殊（shū）图形要求（qiú），请参见下文。
• 3键鼠标

Ansys Discovery Live 和 Discovery 探索 Stage 显卡（kǎ）要求

Ansys Discovery Live 或 Ansys Discovery 中的探索阶段依（yī）靠（kào）最新的 GPU 技术来（lái）提供其（qí）计算（suàn）和视觉体验（yàn）。要运行该软件，您将需要：

• 基于（yú） Kepler、Maxwell、Pascal 或 Turing 架（jià）构的专（zhuān）用（yòng） NVIDIA GPU 卡（kǎ）（推荐 Quadro，支持 GeForce）。强烈推荐（jiàn） Maxwell 2000 或（huò）更好（hǎo）。
• GPU 上至（zhì）少有 4GB 的（de）视频（pín） RAM（推荐（jiàn） 8GB）。