ANSYS是一款（kuǎn）有限元软件（jiàn）。有限元的思想就是把（bǎ）一个原（yuán）来（lái）是连续（xù）的物体剖（pōu）分成有限个单（dān）元，这些单元（yuán）通（tōng）过节点连接，承受等效的（de）节点载荷，并根据平（píng）衡（héng）条件进行分析，然后根据变形协调条件（jiàn）把这些单元重新组合（hé）起来，成为一个组（zǔ）合体，再综（zōng）合求解。由于单元的个数（shù）有限，节点的（de）个数也有限，所以这种方法（fǎ）称（chēng）为有限元法。

有限元法解决问题是通过物理（lǐ）模型的近似，类比于连接多段微小直线（xiàn）逼近圆（yuán）的思想，有限元法用有限个单元（yuán）逼近原本的连续体（tǐ）。显然，单元（yuán）数越多，逼（bī）近程度越高。用极限的思想，当单元数为无穷时，每个单元的大小趋（qū）近于零（líng），整个模（mó）型趋近于原来的连续体。

一般来讲，使用ANSYS进行有限元（yuán）分析只（zhī）需（xū）要三步：

1.建立有限元模型

2.施加载荷和约束，进行求（qiú）解

3.查看（kàn）结（jié）果

下图就（jiù）是ANSYS的经典界面，左侧竖（shù）栏（lán）的主菜单栏中第2-4个（gè）项目：

Preprocessor（前处理）

Solution（求解）

General Postprocessor（后处理）

依次（cì）对应着上述ANSYS分析的三个步骤。下面分（fèn）别介绍

1.建（jiàn）立有限元模型（Preprocessor）Preprocessor（前处理）的目（mù）标就是建立实际结构（gòu）的有限元模（mó）型。一般处理模式是这样的：首先建立结构（gòu）的几（jǐ）何（hé）模（mó）型（xíng），几何模型的（de）建立有两种方法，一种是自下而上的建模：由点连线，连线成面，结（jié）面（miàn）成体：另一种是自上而（ér）下：直接建（jiàn）立（lì）线、面（miàn）、体。几何模型建立之后，需要给模型附上材料属性（比如弹（dàn）性模量（liàng）、密（mì）度、泊松比等（děng））、实（shí）常数或截面属（shǔ）性（几（jǐ）何模型建立（lì）的时候，我们通常是以线代杆、以（yǐ）面（miàn）代板，所以需要给线附上截面形状，给面附上厚度，才能模拟（nǐ）真实（shí）的杆、板情况）等（děng），这样我们建立的模（mó）型才能与实际情况（kuàng）相（xiàng）符合。这时（shí），我们可称之为（wéi）实际问题的数学（xué）模型。

接着，我们需要选择合适的单元类（lèi）型，把（bǎ）上述数（shù）学（xué）模型离散化，也就是划分单元（yuán）（Mesh）。把数学模型转变为有限元模型。从而达到前处（chù）理的目的。

在某些特殊情况下，有（yǒu）时候（hòu）我们不必建立（lì）几何模型，可直接建立（lì）节点、由节点生产（chǎn）单元，直接生成（chéng）问（wèn）题的有限元模型（xíng）。

2. 施加载荷和（hé）约束，进行求解（Solution）

在Solution（求解）中（zhōng），对有限元模型施（shī）加约束和载荷，然后求解计（jì）算(Solve)

3. 查（chá）看结果（Postprocessor）

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

Ansys 全面的（de）软件套件对计算和硬件资源的要求可能因模型而（ér）异。

决定满足您需求的（de）最佳计算硬件的（de）因素包括：

• 模型物理（lǐ）（流体（tǐ）、结构（gòu）、电（diàn）子学）
• 型号尺寸
• 模型复杂度
• 需要多（duō）快（kuài）的结果
• 预算

一、支持（chí）的操（cāo）作系统（tǒng）

一（yī）般建议 

• 一般来说（shuō），Windows 10 （专业版、企业版或教育版）是 SimuTech 工程师和我们的客户（hù）用来运行 Ansys 和我们推荐（jiàn）的最常（cháng）用的操作系统。也就是说，操（cāo）作系统支（zhī）持确实（shí）因产品而异，尤其是 Ansys 更专业的产（chǎn）品（pǐn），而（ér）且 Ansys 也确（què）实为 Linux提供了广（guǎng）泛的支持。

不支持的操作系统

• Windows 7（Microsoft 不支持）和（hé）Windows 8（主流（liú）支持已结束）可以运行 Ansys，但是，官方不支持它们（men），我们在这些操作（zuò）系统上运行时遇到了软件错误（wù）。出于兼容性、性（xìng）能和安全（quán）原因，我（wǒ）们（men）强烈建议升级到 Windows 10。
• 不支持Mac 操（cāo）作系统（tǒng），无法在此操作系统上安（ān）装 Ansys。虽然您应该能够使用 Parellels 等程序在 Mac OS 内的 Windows 虚（xū）拟机上运行（háng） Ansys，但这不受支持，并且您的里（lǐ）程（chéng）在兼（jiān）容性（xìng）方面可能会有所不同，并（bìng）且性能会受到阻碍。

二、第三方软件和硬（yìng）件支持

访问Ansys 的平台（tái）支持网页，了解有关（guān）支持的操（cāo）作系统和与 Ansys 集（jí）成的第 3 方软件和硬件的（de）更多详（xiáng）细信息（xī），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（xiǎn）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（zhī）持的作业调度程序和排队系统支持（chí）
• 支持（chí）的远程显（xiǎn）示应用程（chéng）序

1、Ansys Mechanical硬件配置要求：

CPU（处理器）：

• Solver 由（yóu） AVX512 支持辅助，因此（cǐ）建议使用基于 Skylake-SP 和（hé） Skylake-X 或更新版本的（de） Intel CPU。检查英特尔 ARK 数据库是否（fǒu）支（zhī）持 AVX512（但不（bú）支（zhī）持至强融核系列）。
• 推荐用于 HPC 应用的 CPU 示例（lì）：i9-9920X或（huò）Xeon Gold 6136（12 核）、Xeon Gold 6140（18 核 * 2 = 36 核）
• 高核心频（pín）率是理想的（de），但实际频率取决于核心使用、指令集（jí）使用（yòng）和足够的冷却。WikiChip是（shì）关于涡轮速度的极好资源。

内存（RAM）：

内存容量（liàng）非常重要（yào）。模型（xíng）解决方案应该在 RAM 中求解（“内（nèi）核内”），而不是（shì）分页（yè）到硬盘驱（qū）动器（qì）（“内核（hé）外”）。每（měi）百万（wàn）自由度（dù）大约（yuē）需要 15 GB，但这是近（jìn）似值（结构（gòu）分析中每百万实（shí）体节（jiē）点需要 45 GB）。

•  
• 最快的内存（即服务器为 2666 MHz，基于 i9 的台式机（jī）为 3200+）。
• 为（wéi）了以最大速度（dù）运行，两个（gè）处理器（qì）中的所有内存通道都应填充相同数量的内存。
• 注意：购买更多 RAM 将缓解 I/O 问题，因为 (1) 求（qiú）解器可以使用此内存来避（bì）免执行尽（jìn）可能多的 I/O，并且（qiě） (2) 操作系（xì）统可以（yǐ）使用可用 RAM 来缓存或缓冲这（zhè）些 I/O O MAPDL 写的。

硬盘驱动器：

• 强烈建（jiàn）议将 SSD 用于所有模拟工作。如果可能，建议使用 NVMe SSD。建（jiàn）议使用中（zhōng）等耐用性级别（~0.3 DWPD），而不是 QLC NAND。
• 注（zhù）意：对于 DMP，程序会为正在使用的每个内核写入（rù）结果文件（jiàn），因此（cǐ）具有较短寻道（dào）时间的 SSD 将减少等待硬盘驱动器寻道读取/写入所有这些不同文件的时间。它还（hái）有（yǒu）助于后期处理。
• 在 RAM 之外（wài）运行大型模型（“核外”）会加速（sù） SSD 磨损（消耗其（qí）写（xiě）入耐久（jiǔ）性），但仍然（rán）比不（bú）使用 SSD 更可取。

图形：

• 可以（yǐ）使（shǐ）用中档显卡（例如 Nvidia Quadro P2000 和 AMD Radeon Pro WX5100）。这些将无助于（yú）解（jiě）决时间，仅（jǐn）显示（shì）图形（xíng）。
• Ansys 维护着一份经过测试（shì）的显卡（kǎ）列表（其他显（xiǎn）卡可能/可（kě）能无法按预（yù）期工作，但通常（cháng）在同一代（dài）显卡上工作）。
• 注意：保持显卡供应商更（gèng）新显卡驱动程序很重要（yào）。

互连：

• 如（rú）果是（shì）集群，则必须（xū）使用非常（cháng）高速（sù）的互连（40 Gb/s 以上）。
• 如（rú）果您将在两个或更多节点上并行运行，则 QDR 或 FDR IB 互连（或（huò）更好）。

Ansys Mechanical – 示例建议：

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

2、计（jì）算（suàn）流体动力（lì）学 (CFD)硬（yìng）件（jiàn）配置要（yào）求：

CPU（处（chù）理器）：

• CFD 软件（jiàn）中的核心（xīn）缩放非常好，因此关注核心 * 频率（lǜ） = 有效频率（lǜ），稍微（wēi）偏向（xiàng）频率。
• 推荐使（shǐ）用 AMD 和 Intel CPU，只要（yào）是最新一代（AMD Zen 内（nèi）核）。

内存（RAM）：

• 推荐（jiàn）的 RAM 数量取决（jué）于模拟，但一（yī）般建议是每（měi）个内核 4-8 GB，对于小（xiǎo）内核（hé）数系统，建议更多。
• 内存带宽非常重要，因此获得高（gāo）频 RAM（即非服务器的 2666 MHz 或更（gèng）快）。
• 为了以最大速度运行，两（liǎng）个处理器中的所有内（nèi）存（cún）通（tōng）道都（dōu）应填充相同数量（liàng）的内存（cún）。

硬盘驱动（dòng）器：

SSD 不那么重要，但对用户体验有益。高耐（nài）用（yòng）性 SSD 并非绝对必要。

•  
• CFD 不会做很多磁盘 I/O，因此您可以使用（yòng） SATA 驱动（dòng）器。

互连（lián）：

• 1 Gb/s 互连对中（zhōng）小型集群有效，投（tóu）资更好可以获得（dé）良好的投资回报。

Ansys CFD – 示例（lì）建议（yì）

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

3、电子 (EBU) 硬件配置要求（qiú）：

CPU（处理器）：

• 寻（xún）找最新（xīn）一代的高频（pín） CPU。
• 注意：HFSS 主（zhǔ）要是（shì）一个内（nèi）核求解器，因此时钟速度和 RAM 速度（dù）很重要。

内存（cún）（RAM）：

• 推荐的 RAM 为（wéi）每个内核 HFSS、Maxwell 和（hé）其他电子封装 8 GB，或通常为 64 GB – 256 GB。
• 内存（cún）带（dài）宽（kuān）很重要，因此获得高频 RAM（即 2666 MHz）。
• 为了（le）以（yǐ）最大速（sù）度运（yùn）行，两个处理器中的所有内存通道都应填充相同数量的（de）内存。

硬（yìng）盘驱动器：

• 强烈建议将 SSD 用于所有模拟工作（zuò）。如果可（kě）能（néng），建议使用 NVMe SSD。建议使用中等耐（nài）用性级别（~0.3 DWPD），而不（bú）是 QLC NAND。

互连：

• QDR 或 FDR IB 互连，如果您将在 2 个或更（gèng）多节点上并行运（yùn）行（在（zài）集群上，最小 10Gb 网络）

4、Ansys Discovery硬件（jiàn）配置要求

一般（bān）要求

Ansys Discovery 软件的最低要求如下：

• 64 位（wèi） Intel 或（huò） AMD 系统（tǒng），运行 Windows 10。
• 8 GB 内存
• 具有最（zuì）新驱动程序和（hé）至少（shǎo） 1GB 视频 RAM 的专用（yòng）显卡（kǎ），能够支持（chí） OpenGL 4.5 和 DirectX 11 或更高版本（běn）。不（bú）推荐使用集成显卡（例如 Intel HD/IRIS），Discovery 中的（de） Refine 阶段（duàn）也不支持此功能。有（yǒu）关 ANSYS Discovery Live 的特殊图形要（yào）求（qiú），请参（cān）见下文。
• 3键鼠标（biāo）

Ansys Discovery Live 和 Discovery 探索 Stage 显卡要求

Ansys Discovery Live 或 Ansys Discovery 中的探索阶段依（yī）靠最新的 GPU 技术来提供其计算和视觉（jiào）体验。要运（yùn）行该（gāi）软件，您将需（xū）要（yào）：

• 基于 Kepler、Maxwell、Pascal 或 Turing 架构的专（zhuān）用 NVIDIA GPU 卡（推荐 Quadro，支持 GeForce）。强（qiáng）烈（liè）推荐 Maxwell 2000 或更好。
• GPU 上至少有 4GB 的视频 RAM（推荐 8GB）。