ANSYS是一（yī）款有限元软件（jiàn）。有限元（yuán）的思（sī）想就是把一（yī）个原来是连（lián）续的（de）物体剖分成有限个单元，这些单元通（tōng）过节（jiē）点连接，承受（shòu）等效（xiào）的节点载荷，并根（gēn）据平衡条件进（jìn）行分析，然（rán）后根据变（biàn）形协调（diào）条件把这些单（dān）元重新组合起来，成为一个组合体，再综合求解。由于单（dān）元的个（gè）数有（yǒu）限，节点（diǎn）的个数也有限，所以这种（zhǒng）方（fāng）法（fǎ）称为（wéi）有（yǒu）限元法（fǎ）。

有（yǒu）限元（yuán）法解（jiě）决问题是（shì）通（tōng）过物理模型的近似，类比于连接多段微小（xiǎo）直（zhí）线逼近（jìn）圆的思（sī）想，有限元法用（yòng）有限个（gè）单（dān）元逼近原本的连续体。显然，单元数越多，逼近（jìn）程度越高。用（yòng）极（jí）限的思想（xiǎng），当单元数为无穷时（shí），每个单元的大小趋近于零（líng），整个模型趋（qū）近于原（yuán）来的连续（xù）体。

一般来讲，使（shǐ）用ANSYS进行有限元分（fèn）析只需（xū）要（yào）三步：

1.建立有限元模型

2.施加载荷和约束，进（jìn）行求解

3.查（chá）看结果

下图就（jiù）是（shì）ANSYS的经典界面，左侧（cè）竖栏（lán）的主（zhǔ）菜单栏中第2-4个（gè）项目：

Preprocessor（前处（chù）理）

Solution（求解）

General Postprocessor（后处理）

依次对应着上述ANSYS分（fèn）析的三个步骤（zhòu）。下面分别介绍

1.建立（lì）有限元模型（Preprocessor）Preprocessor（前处理）的目标就（jiù）是建立实（shí）际结构的有限元模（mó）型。一（yī）般处理（lǐ）模式是这（zhè）样的：首先建立结构的几何模（mó）型，几（jǐ）何模型（xíng）的建（jiàn）立有两种方法，一种是自下而上的（de）建模：由点连线，连线成面，结面成体：另一种是自（zì）上（shàng）而下：直接（jiē）建立（lì）线、面、体。几何模型建立之后，需要（yào）给（gěi）模型附上材料属性（比如弹性模量（liàng）、密度、泊松比等（děng））、实常数或截面属性（几何（hé）模型建立的时候，我们通（tōng）常是以线代杆、以面代板（bǎn），所（suǒ）以需（xū）要给线附（fù）上截面形（xíng）状，给面附上厚度，才能模拟（nǐ）真实的杆、板（bǎn）情况）等，这样我们建（jiàn）立的模型才能（néng）与实际情况相符合。这时，我们（men）可称之为实际问题的数（shù）学模（mó）型。

接着，我（wǒ）们需（xū）要选择合（hé）适（shì）的单元类型，把（bǎ）上述（shù）数学模型离散化（huà），也就是（shì）划分（fèn）单元（Mesh）。把数学模（mó）型转（zhuǎn）变为有限元（yuán）模型。从而（ér）达（dá）到前处（chù）理的目的。

在某些特殊情况（kuàng）下（xià），有（yǒu）时（shí）候我们不必建立几何模型（xíng），可（kě）直接（jiē）建立节点、由（yóu）节点（diǎn）生产单（dān）元，直（zhí）接生成问题的有限元模型。

2. 施加载荷和（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（hòu）求解（jiě）计算(Solve)

3. 查看结果（Postprocessor）

在（zài）Postprocessor（后处理）中，查看、提（tí）取（qǔ）应力、应变云图等（děng），分析结果。

Ansys 全（quán）面的软件套件对计（jì）算和硬件资源的要（yào）求可能因模型而（ér）异。

决（jué）定满足您需求的最佳（jiā）计算硬件的（de）因（yīn）素包括：

• 模（mó）型物（wù）理（流体、结构、电子学）
• 型号尺（chǐ）寸
• 模型复杂（zá）度
• 需要多快的（de）结果
• 预（yù）算

一（yī）、支持（chí）的操作系统

一般建议 

• 一般来说，Windows 10 （专（zhuān）业（yè）版（bǎn）、企业版（bǎn）或教育版（bǎn））是（shì） SimuTech 工程师和我们的客（kè）户用（yòng）来运行 Ansys 和我们（men）推荐的最常用的操作（zuò）系统。也（yě）就是说，操（cāo）作系统支持确实（shí）因（yīn）产品而异，尤其是 Ansys 更专业的产品，而且（qiě） Ansys 也确实为 Linux提供了广泛（fàn）的支持。

不支持的操作系统

• Windows 7（Microsoft 不支持）和Windows 8（主流支持已结（jié）束）可以运（yùn）行（háng） Ansys，但是，官方不（bú）支持它们（men），我（wǒ）们在（zài）这些操作系（xì）统上运行时遇到（dào）了软件错误。出于兼（jiān）容性、性能和安（ān）全原因，我（wǒ）们（men）强烈建（jiàn）议升级（jí）到 Windows 10。
• 不支持Mac 操（cāo）作系统，无法在此操作系统（tǒng）上（shàng）安装 Ansys。虽（suī）然您应该能够使用（yòng） Parellels 等程序在 Mac OS 内的 Windows 虚拟机上运行（háng） Ansys，但这（zhè）不受（shòu）支持，并且您的里程在兼容性方面（miàn）可能会（huì）有所（suǒ）不同，并且（qiě）性（xìng）能会受到阻碍。

二、第三方软件和（hé）硬件支持

访问Ansys 的（de）平台支持网页，了解有（yǒu）关（guān）支持的操作系统和与（yǔ） Ansys 集成的第 3 方软（ruǎn）件（jiàn）和硬件的更多详细信息，例如：

• 支持的 CAD 软件和版本（běn）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（chí）的互（hù）连
• 支持的作业（yè）调度程序和排（pái）队系统支持
• 支（zhī）持的远程（chéng）显示应用程序（xù）

1、Ansys Mechanical硬件配置要求：

CPU（处（chù）理器）：

• Solver 由 AVX512 支（zhī）持辅助，因（yīn）此建（jiàn）议使用基于 Skylake-SP 和 Skylake-X 或更新版本的 Intel CPU。检查英特尔 ARK 数（shù）据（jù）库是（shì）否支持 AVX512（但不支持至强（qiáng）融核（hé）系列（liè））。
• 推荐用（yòng）于 HPC 应用的 CPU 示例：i9-9920X或Xeon Gold 6136（12 核（hé））、Xeon Gold 6140（18 核 * 2 = 36 核）
• 高（gāo）核心频（pín）率是理想的，但实际频（pín）率取决于核心使用、指令集使用和足（zú）够的冷却（què）。WikiChip是关（guān）于涡轮速度的极好资源。

内存（RAM）：

内存容量非常（cháng）重要。模型解决方案（àn）应（yīng）该在（zài） RAM 中求（qiú）解（“内核内”），而不是分页到（dào）硬盘驱动器（qì）（“内核外”）。每百万（wàn）自由度（dù）大（dà）约需要 15 GB，但这是近似值（结构分（fèn）析中每（měi）百（bǎi）万实体节点需要 45 GB）。

•  
• 最快的（de）内存（即服务器为 2666 MHz，基（jī）于 i9 的台式机为（wéi） 3200+）。
• 为（wéi）了（le）以（yǐ）最大速度（dù）运行，两个处理器中的所有内存通（tōng）道（dào）都应填（tián）充相（xiàng）同数量的内存（cún）。
• 注意：购买（mǎi）更多 RAM 将缓解 I/O 问（wèn）题，因为 (1) 求解器（qì）可（kě）以使用此内存来避免执行（háng）尽可能多（duō）的 I/O，并且 (2) 操作（zuò）系统可以使用可用 RAM 来缓存或缓冲这些 I/O O MAPDL 写（xiě）的（de）。

硬盘驱动器：

• 强烈（liè）建议将（jiāng） SSD 用于所（suǒ）有模拟工作。如果可能，建议（yì）使用 NVMe SSD。建议使用中（zhōng）等耐用性级别（~0.3 DWPD），而不（bú）是 QLC NAND。
• 注意：对于 DMP，程（chéng）序会（huì）为正（zhèng）在使用的每个（gè）内（nèi）核写入结果文件，因此具（jù）有较短寻道（dào）时（shí）间的 SSD 将减（jiǎn）少等待硬（yìng）盘驱动器寻道读（dú）取/写入所有这些不同文件的（de）时间。它（tā）还有助于后期处理。
• 在 RAM 之外运（yùn）行（háng）大型模型（“核外”）会加速 SSD 磨损（消耗其写入耐久性（xìng）），但仍然比不使用 SSD 更可取（qǔ）。

图形：

• 可以使用中档显卡（kǎ）（例如（rú） Nvidia Quadro P2000 和（hé） AMD Radeon Pro WX5100）。这（zhè）些（xiē）将无助（zhù）于解决时（shí）间，仅显（xiǎn）示图形。
• Ansys 维护着一份经过测试的显卡（kǎ）列（liè）表（其他显（xiǎn）卡可能/可能无法按预期（qī）工作，但（dàn）通常在同一代显卡（kǎ）上工（gōng）作）。
• 注意：保持（chí）显卡供（gòng）应商更新显（xiǎn）卡驱动程序很重要。

互连：

• 如（rú）果是集群，则（zé）必须使（shǐ）用非（fēi）常（cháng）高速（sù）的（de）互连（40 Gb/s 以上）。
• 如果您将在两个或更多节（jiē）点上并（bìng）行运行，则 QDR 或 FDR IB 互连（或（huò）更好）。

Ansys Mechanical – 示例建议：

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

2、计算流体动（dòng）力（lì）学 (CFD)硬件配置（zhì）要求：

CPU（处理器（qì））：

• CFD 软件中的核心缩放（fàng）非常好，因此（cǐ）关注核心（xīn） * 频率（lǜ） = 有（yǒu）效频率（lǜ），稍微（wēi）偏向频（pín）率。
• 推荐使用 AMD 和 Intel CPU，只要是最新一代（dài）（AMD Zen 内核（hé））。

内存（RAM）：

• 推（tuī）荐的 RAM 数（shù）量取决于模（mó）拟，但一般建（jiàn）议是每个内核 4-8 GB，对于小内核数系统（tǒng），建议更多。
• 内存带宽（kuān）非常重（chóng）要，因（yīn）此获得高频 RAM（即非服务器的（de） 2666 MHz 或更快）。
• 为了以（yǐ）最大速度运（yùn）行，两个处理器中的所有内存通道都（dōu）应填充（chōng）相同数量的（de）内存。

硬（yìng）盘（pán）驱动器：

SSD 不那么重要，但（dàn）对用（yòng）户体验（yàn）有（yǒu）益。高（gāo）耐用性 SSD 并（bìng）非绝对必要。

•  
• CFD 不会（huì）做很多磁盘（pán） I/O，因（yīn）此（cǐ）您可以使用 SATA 驱动器。

互连：

• 1 Gb/s 互连对中小型集（jí）群有效，投（tóu）资（zī）更好可以获得（dé）良好的投资（zī）回报。

Ansys CFD – 示例建（jiàn）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（gōng）作站：i7-9920X（12 核），64/128GB RAM，Threadripper 2950X（16 核），64/128GB RAM
• 具（jù）有 2 个 HPC 包的（de）工作站：双 Xeon Gold 6140（共 36 个内核），具（jù）有 192/384 GB RAM，双 EPYC 7351 或 7371（共（gòng） 32 个内（nèi）核），具（jù）有 128/256 GB RAM

3、电子 (EBU) 硬件配（pèi）置要求：

CPU（处理器）：

• 寻找最新一代的高频 CPU。
• 注意（yì）：HFSS 主（zhǔ）要是一个内核求解（jiě）器，因（yīn）此（cǐ）时（shí）钟速度（dù）和 RAM 速度很重要。

内存（RAM）：

• 推荐的 RAM 为每个内核 HFSS、Maxwell 和其他电子封装 8 GB，或通常为 64 GB – 256 GB。
• 内存带宽很重要，因此获得（dé）高频 RAM（即 2666 MHz）。
• 为了以（yǐ）最大速度（dù）运行，两个处理器中的所有内存通道都应（yīng）填充相同（tóng）数量的内存。

硬盘驱动（dòng）器：

• 强烈（liè）建议（yì）将（jiāng） SSD 用于（yú）所有模拟工作。如果可能，建议使用 NVMe SSD。建议使用中等（děng）耐用性级别（~0.3 DWPD），而不是 QLC NAND。

互连：

• QDR 或 FDR IB 互（hù）连，如果您将在 2 个（gè）或更多节点（diǎn）上并行运（yùn）行（háng）（在集群上，最小 10Gb 网络）

4、Ansys Discovery硬件配置要求（qiú）

一（yī）般要求

Ansys Discovery 软件的最低要求如下：

• 64 位 Intel 或（huò） AMD 系统（tǒng），运行 Windows 10。
• 8 GB 内（nèi）存
• 具（jù）有最新驱动程序和至少（shǎo） 1GB 视频 RAM 的专用显卡，能够支持 OpenGL 4.5 和 DirectX 11 或更（gèng）高版本（běn）。不推荐使（shǐ）用集成显卡（例如 Intel HD/IRIS），Discovery 中的 Refine 阶段也不（bú）支持此功能。有关 ANSYS Discovery Live 的特殊图形（xíng）要求，请参见下文。
• 3键鼠标

Ansys Discovery Live 和 Discovery 探（tàn）索 Stage 显卡（kǎ）要求

Ansys Discovery Live 或 Ansys Discovery 中的探索阶段依（yī）靠最新（xīn）的 GPU 技术来提供其计算和视觉（jiào）体验（yàn）。要运行该（gāi）软件，您将需要：

• 基于 Kepler、Maxwell、Pascal 或 Turing 架构（gòu）的专（zhuān）用 NVIDIA GPU 卡（推荐 Quadro，支持（chí） GeForce）。强烈推荐 Maxwell 2000 或更好。
• GPU 上至少有（yǒu） 4GB 的（de）视频 RAM（推荐 8GB）。