ANSYS是一款有限（xiàn）元软件。有（yǒu）限元的思想就（jiù）是把一个原来（lái）是连续的物体剖（pōu）分成（chéng）有限（xiàn）个单元（yuán），这些单元通过节点连接，承受等效的（de）节点载荷（hé），并（bìng）根据平衡条件进（jìn）行分析，然后根（gēn）据（jù）变形协调条件（jiàn）把这些（xiē）单元重新组（zǔ）合起来，成为一个组（zǔ）合体（tǐ），再综（zōng）合（hé）求解（jiě）。由于单元的个数有（yǒu）限，节点的个（gè）数也有限，所以这（zhè）种方法称为有限元法。

有限元法解决问题（tí）是通过物理模型的近似，类（lèi）比于连接多（duō）段微小直（zhí）线逼近圆的（de）思（sī）想，有限元法用有限个单元逼近原本的连续体。显然，单（dān）元数（shù）越（yuè）多，逼近程度越高。用极（jí）限（xiàn）的（de）思想，当单（dān）元（yuán）数为无（wú）穷时，每个单元的大（dà）小趋近于零，整（zhěng）个模型趋近于原来的连续（xù）体。

一般来（lái）讲，使用（yòng）ANSYS进行有限元分析只需要三（sān）步：

1.建立有限元模型

2.施加载荷和约束，进行求（qiú）解

3.查看结果

下图就是ANSYS的经典界（jiè）面（miàn），左侧竖栏的主（zhǔ）菜单栏中第2-4个项目：

Preprocessor（前（qián）处理）

Solution（求（qiú）解）

General Postprocessor（后处理）

依次对应着上（shàng）述ANSYS分析的三个步骤。下面分别介绍

1.建立有限元模型（Preprocessor）Preprocessor（前（qián）处理）的目标就是建立实际结构的有限元模型。一般处理（lǐ）模式是这样的（de）：首先建立结构的几（jǐ）何模型，几何模（mó）型的建立有两种方法，一种是自下而（ér）上的建模：由（yóu）点连线，连线成面，结面成体：另一种是自上而下：直接（jiē）建立线、面、体。几何模型（xíng）建立（lì）之后，需要给模型附上材（cái）料（liào）属性（比如弹性模量、密度、泊松比等（děng））、实常数或截面属性（几何模（mó）型建立的时（shí）候，我们通常（cháng）是（shì）以线代杆（gǎn）、以面代（dài）板，所以需要给（gěi）线附（fù）上截面形状，给面附上（shàng）厚度（dù），才能（néng）模拟（nǐ）真实的杆、板情况）等，这（zhè）样我（wǒ）们建立的模型才（cái）能（néng）与实际情况（kuàng）相符合。这时，我们可称之为实际（jì）问（wèn）题（tí）的数（shù）学（xué）模型。

接着，我们需要选择合适的单元类型，把上述数学模（mó）型（xíng）离散化，也就是划（huá）分单元（Mesh）。把数学（xué）模型转（zhuǎn）变为有限元模型。从而达到前处理的（de）目（mù）的。

在某（mǒu）些特殊情况下，有时（shí）候（hòu）我们不必建立（lì）几何模（mó）型，可直接（jiē）建立节点、由节点生产（chǎn）单元，直接生成问题的有限元模型。

2. 施加载荷和（hé）约束，进（jìn）行求解（Solution）

在Solution（求（qiú）解）中，对有限（xiàn）元模型施（shī）加约束和载荷，然后求解计算（suàn）(Solve)

3. 查看结果（Postprocessor）

在Postprocessor（后处理）中（zhōng），查看、提取应（yīng）力、应（yīng）变云图等，分析结果。

Ansys 全面的软件套（tào）件对计（jì）算和硬件资源的（de）要求（qiú）可能因模（mó）型而异。

决定（dìng）满足您需（xū）求的最佳计（jì）算（suàn）硬件的因素包括：

• 模型（xíng）物（wù）理（lǐ）（流体、结构、电子学）
• 型号尺寸
• 模型复杂（zá）度
• 需要多快的结果
• 预算（suàn）

一、支持的操作系统

一（yī）般建议（yì） 

• 一般来说，Windows 10 （专业版、企业（yè）版或（huò）教育版（bǎn））是（shì） SimuTech 工（gōng）程师和我（wǒ）们（men）的客户用来运行 Ansys 和我们推荐的（de）最常用（yòng）的（de）操作系统。也就是说，操作系统支持确（què）实因产品而异（yì），尤其（qí）是 Ansys 更专业的产品，而且（qiě） Ansys 也确实为（wéi） Linux提（tí）供了广泛（fàn）的支持。

不支持的操（cāo）作系（xì）统

• Windows 7（Microsoft 不支持）和Windows 8（主（zhǔ）流支持已（yǐ）结束）可以运行（háng） Ansys，但是，官方不支持它们，我们在（zài）这些操作（zuò）系统上运行时遇到了（le）软件错（cuò）误。出（chū）于兼容（róng）性（xìng）、性能（néng）和（hé）安（ān）全原因，我们强烈建议升级到 Windows 10。
• 不支（zhī）持Mac 操作系统（tǒng），无（wú）法在此操作系统上安装（zhuāng） Ansys。虽然您应该能够使用 Parellels 等程序在 Mac OS 内的 Windows 虚（xū）拟机上运行 Ansys，但这不受支持，并且您（nín）的里程在兼容性方面可能（néng）会有（yǒu）所不同，并（bìng）且性能（néng）会受（shòu）到阻碍。

二、第（dì）三方软件和硬件支持

访问Ansys 的平台（tái）支（zhī）持网页，了解有关支持（chí）的操作（zuò）系（xì）统和（hé）与 Ansys 集成的（de）第 3 方软（ruǎn）件和硬（yìng）件（jiàn）的更多详细（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（de）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（lián）
• 支持的作业调度程序和排队系统支持
• 支持的远（yuǎn）程显示应用程（chéng）序

1、Ansys Mechanical硬（yìng）件（jiàn）配置要求：

CPU（处理器）：

• Solver 由 AVX512 支持辅助，因此建议使用基于 Skylake-SP 和 Skylake-X 或更新版本的（de） Intel CPU。检查英特尔 ARK 数据库是否（fǒu）支持 AVX512（但不（bú）支持至强融（róng）核系列）。
• 推荐（jiàn）用于 HPC 应用的（de） CPU 示例：i9-9920X或Xeon Gold 6136（12 核）、Xeon Gold 6140（18 核 * 2 = 36 核）
• 高（gāo）核心频率是理想的，但（dàn）实（shí）际频率取（qǔ）决于核（hé）心（xīn）使用、指（zhǐ）令集使（shǐ）用和足（zú）够的冷却。WikiChip是关于涡轮（lún）速（sù）度的极好资源（yuán）。

内存（RAM）：

内存（cún）容（róng）量（liàng）非常重要。模型解决方案应该在 RAM 中求（qiú）解（“内核内”），而不是分页到（dào）硬盘驱（qū）动器（“内（nèi）核外”）。每百万（wàn）自由度大约需要 15 GB，但这是近似值（结构分（fèn）析中每百（bǎi）万实体节点需（xū）要 45 GB）。

•  
• 最快的内存（即服务器（qì）为（wéi） 2666 MHz，基于 i9 的台式机为 3200+）。
• 为了以最（zuì）大速度运行，两个处理器中的所（suǒ）有内存通道都应填充相同数量（liàng）的内存。
• 注（zhù）意（yì）：购买更多 RAM 将缓解（jiě） I/O 问题（tí），因为 (1) 求解器可以使（shǐ）用此内存（cún）来（lái）避免（miǎn）执行尽可能多的 I/O，并且 (2) 操作（zuò）系统可以（yǐ）使用可（kě）用 RAM 来（lái）缓存或（huò）缓冲这（zhè）些 I/O O MAPDL 写的。

硬盘驱动器：

• 强烈建议将 SSD 用（yòng）于所有模拟工（gōng）作。如果可（kě）能，建议（yì）使用 NVMe SSD。建议（yì）使用中等耐用（yòng）性（xìng）级别（~0.3 DWPD），而不是 QLC NAND。
• 注意：对于 DMP，程（chéng）序会为（wéi）正（zhèng）在使（shǐ）用的每个内（nèi）核写入结果文件，因此具有较短寻（xún）道时间的 SSD 将减少（shǎo）等（děng）待硬盘驱动器寻道读（dú）取/写入所有（yǒu）这（zhè）些（xiē）不同文件（jiàn）的时（shí）间。它（tā）还有助于（yú）后期（qī）处（chù）理。
• 在 RAM 之外运（yùn）行大型模（mó）型（“核外”）会加速 SSD 磨损（消耗其写入耐久性），但仍然比不使（shǐ）用 SSD 更可取（qǔ）。

图形：

• 可（kě）以使用中档显卡（例如 Nvidia Quadro P2000 和 AMD Radeon Pro WX5100）。这些将无（wú）助（zhù）于解决时（shí）间，仅（jǐn）显（xiǎn）示图（tú）形。
• Ansys 维护着（zhe）一份经过测（cè）试的显（xiǎn）卡列表（其他显卡可能（néng）/可能无法按预期工（gōng）作，但通常在同一代显卡上（shàng）工作）。
• 注（zhù）意：保持显卡供应商更新显卡驱动程序很重要。

互连（lián）：

• 如果（guǒ）是集群，则必须使（shǐ）用非（fēi）常高（gāo）速的互连（lián）（40 Gb/s 以（yǐ）上）。
• 如（rú）果您将在两个或更多节点上并（bìng）行（háng）运行，则 QDR 或 FDR IB 互连（或更好（hǎo））。

Ansys Mechanical – 示例建议：

• 无 HPC 许（xǔ）可证（zhèng）的（de）工作站（zhàn）：i7-9800X（8 核），64/128GB DDR4-3200
• 带 1 个 HPC 包的工作站：i7-9920X（12 核），带 128GB DDR4-3200
• 带 2 个 HPC 包的（de）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)硬件配置要（yào）求：

CPU（处（chù）理器）：

• CFD 软件中的核心缩放（fàng）非常好，因此关注核心 * 频率 = 有效（xiào）频率，稍微偏（piān）向频率。
• 推荐使（shǐ）用 AMD 和（hé） Intel CPU，只要是最新（xīn）一代（AMD Zen 内核）。

内存（RAM）：

• 推（tuī）荐的 RAM 数（shù）量取决（jué）于模拟，但一（yī）般（bān）建议是每个内（nèi）核 4-8 GB，对于小内核数系统，建议（yì）更多。
• 内存（cún）带宽非常（cháng）重要，因此获得高频（pín） RAM（即非服（fú）务器（qì）的 2666 MHz 或更快）。
• 为了以（yǐ）最大速（sù）度运行，两个处（chù）理器中的所有内存通道都（dōu）应（yīng）填（tián）充（chōng）相同数量（liàng）的内存。

硬盘驱动（dòng）器：

SSD 不那么重要（yào），但对用户体验（yàn）有益。高耐用性（xìng） SSD 并非绝对必（bì）要。

•  
• CFD 不会做很多（duō）磁盘 I/O，因此您可以使用 SATA 驱动器（qì）。

互（hù）连：

• 1 Gb/s 互（hù）连对（duì）中小型集群有效（xiào），投资更好可以获得良好（hǎo）的（de）投资回报。

Ansys CFD – 示例建议

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

3、电（diàn）子 (EBU) 硬（yìng）件配置要求：

CPU（处理（lǐ）器）：

• 寻找最新一代的高频 CPU。
• 注意：HFSS 主要是一（yī）个内核求解器（qì），因（yīn）此时（shí）钟速度和（hé） RAM 速度（dù）很重要。

内存（RAM）：

• 推荐（jiàn）的 RAM 为（wéi）每个内（nèi）核 HFSS、Maxwell 和其他电子封装 8 GB，或通常（cháng）为 64 GB – 256 GB。
• 内存带宽很重（chóng）要，因此获得高频 RAM（即 2666 MHz）。
• 为了以最（zuì）大速（sù）度运行，两（liǎng）个处理器中的所有内存通道都（dōu）应填充相（xiàng）同数量的内存。

硬盘驱动（dòng）器：

• 强（qiáng）烈建议将 SSD 用于所（suǒ）有模拟工作。如果可（kě）能，建议使（shǐ）用 NVMe SSD。建议使用中等（děng）耐用性级别（~0.3 DWPD），而不是 QLC NAND。

互连（lián）：

• QDR 或 FDR IB 互（hù）连，如果您将在 2 个或更多节点（diǎn）上并行（háng）运行（háng）（在（zài）集群上（shàng），最小 10Gb 网络）

4、Ansys Discovery硬件配置要（yào）求

一般（bān）要求

Ansys Discovery 软件的最低要求如（rú）下：

• 64 位 Intel 或 AMD 系统，运行 Windows 10。
• 8 GB 内存
• 具有（yǒu）最新驱动程序（xù）和至少 1GB 视频 RAM 的专用显卡，能够（gòu）支持（chí） OpenGL 4.5 和 DirectX 11 或更高版本。不推（tuī）荐使用集成显卡（例如 Intel HD/IRIS），Discovery 中的 Refine 阶段也不支持此功能（néng）。有关 ANSYS Discovery Live 的特（tè）殊（shū）图形要（yào）求，请参见下文。
• 3键（jiàn）鼠标（biāo）

Ansys Discovery Live 和 Discovery 探索 Stage 显（xiǎn）卡（kǎ）要求

Ansys Discovery Live 或 Ansys Discovery 中的探索阶（jiē）段依靠最新的 GPU 技术来提供其计算和视觉体验。要运行该软件，您将需要：

• 基于 Kepler、Maxwell、Pascal 或 Turing 架构的专用 NVIDIA GPU 卡（kǎ）（推荐 Quadro，支持 GeForce）。强烈推（tuī）荐 Maxwell 2000 或更好。
• GPU 上至少有 4GB 的视频 RAM（推荐 8GB）。