ANSYS是一（yī）款（kuǎn）有限元（yuán）软件。有限元的（de）思想就是把一个原来是（shì）连续的物体剖（pōu）分成有限个单元，这（zhè）些单元通（tōng）过节点连接，承受等效（xiào）的节点载荷，并根据平衡条件进行分析，然后根据变形协（xié）调条件把这些单元重新组合起来，成为一个组合（hé）体，再（zài）综合求解。由（yóu）于单元的个数（shù）有限，节（jiē）点的个数也有限，所（suǒ）以这种方（fāng）法称为（wéi）有限元法。

有限（xiàn）元（yuán）法（fǎ）解决问题是通过物理模型的近似，类（lèi）比于连接多段（duàn）微（wēi）小直（zhí）线逼（bī）近圆的（de）思想，有限元法（fǎ）用（yòng）有（yǒu）限（xiàn）个单元逼（bī）近原（yuán）本（běn）的连续体。显然，单元数越多，逼近程度越（yuè）高。用极限的思想（xiǎng），当单（dān）元（yuán）数为无穷时，每个单元的大小（xiǎo）趋近于零，整个模型趋近于（yú）原来的（de）连续体。

一般来讲，使用ANSYS进行有限元（yuán）分析只需要三步：

1.建立有限元（yuán）模型

2.施加（jiā）载荷和约（yuē）束，进行求解

3.查（chá）看结果

下图（tú）就是ANSYS的经典界面，左侧（cè）竖栏的主菜单栏中（zhōng）第2-4个项目：

Preprocessor（前（qián）处理）

Solution（求解）

General Postprocessor（后处理）

依（yī）次对应着上述ANSYS分（fèn）析的三个步骤（zhòu）。下面（miàn）分别介绍

1.建立有（yǒu）限元模（mó）型（Preprocessor）Preprocessor（前（qián）处理）的（de）目标就是建立实际结构（gòu）的有（yǒu）限元（yuán）模型。一般处理（lǐ）模（mó）式是这样的：首先建立结构（gòu）的几（jǐ）何模型，几何模型的建立有两种（zhǒng）方（fāng）法，一种（zhǒng）是自下而上（shàng）的建模：由点连线，连（lián）线成面（miàn），结面成体：另一种是自上（shàng）而下：直（zhí）接建（jiàn）立线、面（miàn）、体。几何（hé）模型建立之后，需要给模型附（fù）上材料属性（比如弹性（xìng）模量、密度、泊松比等（děng））、实常数或截（jié）面属性（几何（hé）模型建立的时候，我们通常是以线（xiàn）代（dài）杆、以面代板，所以需要给线附（fù）上截面形（xíng）状，给面（miàn）附（fù）上厚度，才能模拟真实的杆、板（bǎn）情况）等，这（zhè）样（yàng）我们建立（lì）的（de）模（mó）型（xíng）才能与实际情况相符合（hé）。这（zhè）时，我们可称之为实（shí）际（jì）问题的数学模型。

接着，我们需要选择合适的单（dān）元（yuán）类型，把上（shàng）述数学模型离（lí）散化，也就（jiù）是划分（fèn）单元（Mesh）。把数学模（mó）型转变（biàn）为有限元模型。从而（ér）达（dá）到前处理的目的。

在某（mǒu）些特殊情况（kuàng）下，有时（shí）候我们（men）不必建立几何模型，可直接（jiē）建（jiàn）立节点、由（yóu）节点生产单元，直接生成问题的有限元模型。

2. 施加载（zǎi）荷和（hé）约束，进行求（qiú）解（Solution）

在Solution（求解）中，对有限元模型施加（jiā）约束和载荷（hé），然后求解计算(Solve)

3. 查（chá）看（kàn）结（jié）果（Postprocessor）

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

Ansys 全面的（de）软（ruǎn）件套件对计算和（hé）硬件资（zī）源（yuán）的要求（qiú）可能因模型而异（yì）。

决定（dìng）满足您需求的最（zuì）佳计算硬件的因素包括（kuò）：

• 模型物理（流（liú）体、结（jié）构、电子学）
• 型号尺（chǐ）寸
• 模（mó）型复杂度
• 需要多（duō）快的结果
• 预算

一（yī）、支持的操作系统

一般建议 

• 一般（bān）来说，Windows 10 （专（zhuān）业版、企业版或教育（yù）版（bǎn））是 SimuTech 工程（chéng）师（shī）和我们的客户（hù）用来运行 Ansys 和我们推（tuī）荐的最常用（yòng）的操作系统。也就是说（shuō），操作（zuò）系（xì）统（tǒng）支持确（què）实因产品而异，尤其是 Ansys 更专业的产品，而且 Ansys 也确实为 Linux提供了广泛的支持。

不支持的操作系统

• Windows 7（Microsoft 不支持）和Windows 8（主流支持（chí）已结束）可以运行（háng） Ansys，但是，官方不支持它们，我们在这些操作系统上运行（háng）时遇到了软件错误。出于兼（jiān）容性、性能（néng）和（hé）安全原因（yīn），我（wǒ）们强烈建议升级到（dào） Windows 10。
• 不支持Mac 操（cāo）作系统，无法（fǎ）在此操（cāo）作系统上安装（zhuāng） Ansys。虽然您应该能够使用 Parellels 等程序在 Mac OS 内的 Windows 虚拟机上运行 Ansys，但这不受（shòu）支持，并且您（nín）的里程在兼容性方（fāng）面可能会（huì）有所不同，并且性能会（huì）受到阻碍。

二（èr）、第三方软件和硬件支持

访问（wèn）Ansys 的平台支（zhī）持网页（yè），了解有关支（zhī）持的操作系统和与（yǔ） Ansys 集成的第 3 方（fāng）软件（jiàn）和硬（yìng）件的更（gèng）多详细（xì）信息，例如：

• 支持的 CAD 软件和版本示例：ACIS、AutoCAD、CATIA、Creo、Fusion 360、IGES、Inventor、JT、Monte Carlo N-Particle、NX、Parasolid、Revit、Rhinoceros、SketchUp、Solid Edge、Solidworks、SpaceClaim、STEP
• 支持的显卡例子：Nvidia - Quadro GV、Quadro P、Quadro RTX、Quadro T、RTX、TAMD - Radeon Pro、Ryzen、Ryzen Pro
• 支持的互连
• 支持的作业调度程（chéng）序和（hé）排队系统（tǒng）支持（chí）
• 支持的远程显示（shì）应（yīng）用程序

1、Ansys Mechanical硬（yìng）件配置要求：

CPU（处理器）：

• Solver 由 AVX512 支持辅助，因此（cǐ）建议使用基于 Skylake-SP 和 Skylake-X 或更新版本的 Intel CPU。检查英特（tè）尔 ARK 数据库是否支持 AVX512（但（dàn）不支持至强融（róng）核系列）。
• 推荐用于 HPC 应（yīng）用的 CPU 示例：i9-9920X或Xeon Gold 6136（12 核）、Xeon Gold 6140（18 核 * 2 = 36 核）
• 高核心频（pín）率（lǜ）是理想的，但实（shí）际频率取决（jué）于核心使（shǐ）用、指令集使用和（hé）足（zú）够（gòu）的（de）冷却。WikiChip是关于涡轮速度（dù）的极好（hǎo）资源。

内存（RAM）：

内存容量（liàng）非常重要。模型解决方案应该在 RAM 中（zhōng）求解（“内核内（nèi）”），而不（bú）是分页到硬（yìng）盘驱（qū）动器（“内核外”）。每百万自由度大约需要 15 GB，但这是近似值（zhí）（结构分析中每百万（wàn）实（shí）体节（jiē）点需要 45 GB）。

•  
• 最（zuì）快的内（nèi）存（即服务器为（wéi） 2666 MHz，基于 i9 的台式机为 3200+）。
• 为了以最大速度（dù）运行，两个处（chù）理器中的所有（yǒu）内存通道（dào）都（dōu）应填（tián）充相同数量（liàng）的（de）内存。
• 注意：购买更多 RAM 将（jiāng）缓解（jiě） I/O 问题，因为 (1) 求解器可以（yǐ）使（shǐ）用此内存来（lái）避免执行尽可能多的 I/O，并且 (2) 操作系（xì）统可以使用可用（yòng） RAM 来缓（huǎn）存或缓冲这些 I/O O MAPDL 写的（de）。

硬盘（pán）驱动（dòng）器：

• 强（qiáng）烈（liè）建议将 SSD 用于（yú）所有模拟工作（zuò）。如果可能，建议使用 NVMe SSD。建议（yì）使用中（zhōng）等耐（nài）用性级别（~0.3 DWPD），而不（bú）是 QLC NAND。
• 注（zhù）意：对（duì）于 DMP，程序会为正在使（shǐ）用的（de）每个内核写入结果文件，因此具有较短寻（xún）道时间的 SSD 将（jiāng）减少等待硬盘驱动（dòng）器（qì）寻道（dào）读取/写（xiě）入所有这（zhè）些不同（tóng）文件的时间。它还有助于后期处理。
• 在 RAM 之外（wài）运行大型模（mó）型（xíng）（“核（hé）外”）会加（jiā）速 SSD 磨损（消耗其（qí）写入耐（nài）久性（xìng）），但仍然比不使用 SSD 更（gèng）可取。

图形：

• 可以使（shǐ）用中档（dàng）显（xiǎn）卡（例如（rú） Nvidia Quadro P2000 和 AMD Radeon Pro WX5100）。这些将无（wú）助于解决时间，仅显示图形。
• Ansys 维护着一份（fèn）经过测试（shì）的显卡列表（biǎo）（其他显卡可能（néng）/可能无法按预（yù）期工作（zuò），但通常在同一代显卡（kǎ）上工作）。
• 注（zhù）意：保持显卡供应（yīng）商更新显卡驱（qū）动程序（xù）很重要（yào）。

互（hù）连：

• 如果是集群，则必须使用（yòng）非常高速的互连（40 Gb/s 以上）。
• 如果（guǒ）您将在两个或更多节（jiē）点上（shàng）并（bìng）行运（yùn）行，则 QDR 或 FDR IB 互连（或更（gèng）好）。

Ansys Mechanical – 示例建议：

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

2、计算流体动力学 (CFD)硬件配置（zhì）要求：

CPU（处理（lǐ）器）：

• CFD 软（ruǎn）件中（zhōng）的核心缩放非常好，因此（cǐ）关注（zhù）核心 * 频率 = 有效频率，稍微偏（piān）向频率（lǜ）。
• 推荐使用 AMD 和 Intel CPU，只要是最新（xīn）一代（AMD Zen 内核）。

内存（RAM）：

• 推荐（jiàn）的（de） RAM 数量取决于模拟，但一般建（jiàn）议是（shì）每个内核 4-8 GB，对于小内核数系统，建议更多。
• 内存带宽非常重（chóng）要，因此获得高频 RAM（即非服务器的 2666 MHz 或（huò）更快）。
• 为了以最（zuì）大速度运行，两（liǎng）个处理（lǐ）器中的所有内存通道都应填充相同数量（liàng）的内（nèi）存。

硬盘驱动器：

SSD 不那么（me）重要（yào），但对用户（hù）体验有（yǒu）益。高耐（nài）用性 SSD 并非绝对必要。

•  
• CFD 不会做很多（duō）磁盘 I/O，因此您可（kě）以使用 SATA 驱（qū）动器。

互连（lián）：

• 1 Gb/s 互连对中小型（xíng）集群有效，投资更好可（kě）以获得良好（hǎo）的投（tóu）资回（huí）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（gòng） 36 个内核），具有 192/384 GB RAM，双 EPYC 7351 或 7371（共 32 个内核），具有 128/256 GB RAM

3、电子 (EBU) 硬件（jiàn）配（pèi）置（zhì）要求（qiú）：

CPU（处理器）：

• 寻找最新一（yī）代的高频 CPU。
• 注意：HFSS 主（zhǔ）要（yào）是一个内核求解（jiě）器，因（yīn）此时钟速度和 RAM 速度很重要（yào）。

内存（cún）（RAM）：

• 推荐的 RAM 为每个（gè）内核 HFSS、Maxwell 和其他电子封装 8 GB，或通常（cháng）为 64 GB – 256 GB。
• 内存带宽（kuān）很（hěn）重要，因此获得高（gāo）频（pín） RAM（即（jí） 2666 MHz）。
• 为了（le）以最大速度（dù）运行，两个处理（lǐ）器中的所（suǒ）有内存（cún）通道都应（yīng）填充相（xiàng）同数量的内存。

硬盘驱动器：

• 强烈建议将 SSD 用（yòng）于所有模（mó）拟工作。如果（guǒ）可能，建议使用 NVMe SSD。建议使用中等耐用性级别（~0.3 DWPD），而（ér）不（bú）是 QLC NAND。

互连：

• QDR 或 FDR IB 互（hù）连，如果您将在 2 个或更（gèng）多（duō）节点上并行运行（在集群上，最小（xiǎo） 10Gb 网络）

4、Ansys Discovery硬件配置要求

一般要（yào）求

Ansys Discovery 软件的最低要求如下：

• 64 位（wèi） Intel 或 AMD 系统，运行（háng） Windows 10。
• 8 GB 内（nèi）存
• 具有最新驱动程序和至少 1GB 视频 RAM 的专用显卡，能够支持 OpenGL 4.5 和 DirectX 11 或更高版本。不（bú）推荐使用集成显卡（例（lì）如 Intel HD/IRIS），Discovery 中的 Refine 阶段（duàn）也不支持此功能。有关（guān） ANSYS Discovery Live 的特殊（shū）图形要求，请参见下文。
• 3键鼠标

Ansys Discovery Live 和 Discovery 探索 Stage 显卡要（yào）求

Ansys Discovery Live 或 Ansys Discovery 中的探（tàn）索阶段依靠最（zuì）新的 GPU 技（jì）术来提供其计算和视觉体（tǐ）验（yàn）。要运行该软件，您将需要：

• 基于 Kepler、Maxwell、Pascal 或 Turing 架（jià）构的专用 NVIDIA GPU 卡（推荐 Quadro，支持 GeForce）。强烈推荐 Maxwell 2000 或更好。
• GPU 上至（zhì）少有 4GB 的视频（pín） RAM（推荐 8GB）。