ANSYS是一款有限元软（ruǎn）件。有限元的（de）思（sī）想（xiǎng）就是把一个原来（lái）是连续的（de）物体剖分成有限个单元，这些单元通过节（jiē）点（diǎn）连接，承受等效的（de）节点载荷，并根据平衡（héng）条件进行分析，然后根据变形协调条件把这些单元（yuán）重新组合起来，成为一个组合体，再综合求解。由于单元的个（gè）数有限，节点的（de）个数也有限，所以（yǐ）这（zhè）种方法称为（wéi）有限元法（fǎ）。

有限元（yuán）法（fǎ）解决问题是通过物理模型的近（jìn）似，类比于连接多段（duàn）微小直线逼（bī）近圆的思想，有限（xiàn）元法用有限个单元逼近原本（běn）的连续体。显然，单元（yuán）数（shù）越（yuè）多（duō），逼近程度（dù）越（yuè）高。用极限（xiàn）的思想，当单（dān）元（yuán）数（shù）为无穷时，每个单元的（de）大小趋近于（yú）零，整（zhěng）个模（mó）型趋近于原来（lái）的连续体（tǐ）。

一般来讲（jiǎng），使用ANSYS进行有限元分析只需要三步：

1.建立有限元（yuán）模型

2.施加载荷（hé）和约束（shù），进行求解

3.查看结果

下（xià）图就（jiù）是ANSYS的经典界面（miàn），左侧竖栏的主菜单（dān）栏中第（dì）2-4个（gè）项目：

Preprocessor（前处理）

Solution（求（qiú）解）

General Postprocessor（后处理）

依次对应着（zhe）上述ANSYS分析的（de）三个步骤。下面分别介绍（shào）

1.建立有（yǒu）限（xiàn）元（yuán）模（mó）型（Preprocessor）Preprocessor（前处理）的目标就是建立实际结构的有限元（yuán）模型（xíng）。一般（bān）处理模式（shì）是这样的（de）：首先建立结构的几何（hé）模型，几何模型的建立（lì）有两种方法，一种是（shì）自下而上的建（jiàn）模（mó）：由点连线，连（lián）线成面，结面成体：另一种是自上而下：直接（jiē）建立线（xiàn）、面、体。几（jǐ）何模型（xíng）建（jiàn）立（lì）之后，需要给模型附上（shàng）材（cái）料属性（比如弹性模量、密度、泊松比（bǐ）等）、实常数或截面属性（几何模型建立的时候，我们通常是以线（xiàn）代杆、以面代板，所以需要给线附上截面形状，给面（miàn）附上厚（hòu）度，才能模拟真（zhēn）实的杆、板情况）等（děng），这样我们建立的模型才能与实际情况相符（fú）合。这时（shí），我们可（kě）称之（zhī）为实际问（wèn）题的数学（xué）模型（xíng）。

接着，我（wǒ）们（men）需要选择合适的单元类型，把（bǎ）上述数学（xué）模型离散化，也就是划分单（dān）元（Mesh）。把（bǎ）数学（xué）模型转变为（wéi）有限元模型（xíng）。从（cóng）而达（dá）到（dào）前（qián）处理的（de）目的。

在某些特（tè）殊情况（kuàng）下（xià），有时候我们不必建立几何模型，可直接建（jiàn）立节（jiē）点、由节点生产（chǎn）单（dān）元，直接生成问（wèn）题的有限元（yuán）模型（xíng）。

2. 施加载荷（hé）和约束，进行求解（Solution）

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

3. 查看结（jié）果（Postprocessor）

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

Ansys 全（quán）面的软件套件（jiàn）对计算和（hé）硬件资源的要（yào）求可能（néng）因模型而异。

决定满足您需求的最（zuì）佳计算硬件（jiàn）的（de）因素包括：

• 模型物（wù）理（流体、结构、电（diàn）子学）
• 型号尺（chǐ）寸（cùn）
• 模型（xíng）复杂度
• 需要多快的结（jié）果
• 预算

一、支持的（de）操（cāo）作（zuò）系统

一（yī）般建议 

• 一（yī）般来说，Windows 10 （专业版、企业（yè）版或教育（yù）版（bǎn））是 SimuTech 工程师（shī）和我们的（de）客户用来运行 Ansys 和我们（men）推荐的最常（cháng）用的操（cāo）作系统。也就是说（shuō），操作系统支持确实因产品而异，尤其是（shì） Ansys 更专业的产品，而且 Ansys 也确实为 Linux提供了广（guǎng）泛的支持。

不支持（chí）的操（cāo）作系统

• Windows 7（Microsoft 不支持（chí））和Windows 8（主流支（zhī）持已结束）可以运行 Ansys，但是（shì），官方不（bú）支持（chí）它们，我们在这些（xiē）操作（zuò）系统（tǒng）上运行时遇到了软件（jiàn）错（cuò）误（wù）。出于兼容性（xìng）、性能和（hé）安全原因，我们强烈建议升级（jí）到 Windows 10。
• 不支持Mac 操作系统，无法在此操作（zuò）系统上安装 Ansys。虽（suī）然您应（yīng）该能（néng）够使用 Parellels 等程序在（zài） Mac OS 内的 Windows 虚（xū）拟机上运行（háng） Ansys，但这（zhè）不受支（zhī）持（chí），并且您的里程在兼容性（xìng）方面可能会有（yǒu）所不同，并且性能（néng）会受（shòu）到阻碍（ài）。

二、第三方软件和硬件支持

访问Ansys 的平台支持网页，了解（jiě）有关支持的操作系统和与 Ansys 集成的第 3 方软件和硬（yìng）件的更多详细信息（xī），例（lì）如：

• 支持的 CAD 软件和版本（běn）示（shì）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（lì）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（chéng）序和（hé）排队系（xì）统（tǒng）支持
• 支持的远程（chéng）显示应（yīng）用程序

1、Ansys Mechanical硬件配置（zhì）要求（qiú）：

CPU（处理（lǐ）器）：

• Solver 由 AVX512 支持辅助，因此建议使用（yòng）基于 Skylake-SP 和 Skylake-X 或更新版（bǎn）本的 Intel CPU。检（jiǎn）查英（yīng）特尔 ARK 数据（jù）库是（shì）否支持 AVX512（但不支持至强（qiáng）融核系列）。
• 推荐用于（yú） HPC 应用的 CPU 示例（lì）：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（xiǎng）的（de），但实际（jì）频率取（qǔ）决（jué）于核心（xīn）使用、指令集使用和足够的冷却（què）。WikiChip是关于涡轮速度（dù）的极（jí）好资源。

内存（cún）（RAM）：

内存容（róng）量非常重要。模型解决（jué）方案应（yīng）该在 RAM 中求解（“内核内”），而不是分页到（dào）硬盘驱动器（“内核外”）。每百万自由（yóu）度大约需要 15 GB，但（dàn）这（zhè）是近似值（zhí）（结构（gòu）分析中每（měi）百万（wàn）实（shí）体节点需要（yào） 45 GB）。

•  
• 最快（kuài）的内存（cún）（即服务器为 2666 MHz，基于 i9 的台（tái）式机（jī）为 3200+）。
• 为了以最大速度（dù）运行，两个处理器（qì）中的所有（yǒu）内存（cún）通道都应填充相同数量的内存。
• 注意：购买（mǎi）更多 RAM 将缓解 I/O 问题，因为 (1) 求解（jiě）器可以使用此内存（cún）来避（bì）免执行尽可能（néng）多的（de） I/O，并且 (2) 操作系统可以使用可用 RAM 来缓存或缓冲（chōng）这些（xiē） I/O O MAPDL 写（xiě）的（de）。

硬盘（pán）驱动器：

• 强烈建议将 SSD 用于所有模拟工作。如（rú）果可能，建议（yì）使用 NVMe SSD。建议使用中等耐用性（xìng）级别（~0.3 DWPD），而不是 QLC NAND。
• 注意：对于 DMP，程（chéng）序会为正在使用的每个内核写入（rù）结果文件，因（yīn）此具有较短寻道时间（jiān）的 SSD 将减（jiǎn）少等待硬盘驱动器寻道读（dú）取/写入所有这（zhè）些不同文件的时（shí）间（jiān）。它还有助于后期处理。
• 在 RAM 之外运（yùn）行大（dà）型（xíng）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（shǐ）用 SSD 更可取。

图形：

• 可以使（shǐ）用中档显卡（例如 Nvidia Quadro P2000 和 AMD Radeon Pro WX5100）。这些将无助于解决时间，仅显示图形（xíng）。
• Ansys 维护着一份（fèn）经过测试（shì）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（tóng）一代显卡上工（gōng）作）。
• 注意：保持显卡（kǎ）供应商更（gèng）新显卡驱动程序很重要。

互连（lián）：

• 如（rú）果（guǒ）是集群（qún），则必须使用非（fēi）常高速（sù）的互连（lián）（40 Gb/s 以上）。
• 如（rú）果您将在两个或（huò）更（gèng）多节点上并行运（yùn）行，则 QDR 或 FDR IB 互连（或更好）。

Ansys Mechanical – 示例建（jiàn）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）工作站：i7-9920X（12 核），带 128GB DDR4-3200
• 带（dài） 2 个 HPC 包的工作（zuò）站：双 Xeon Gold 6140（共 36 个（gè）内核（hé）），带 192/384 GB DDR4-2666

2、计算流体动（dòng）力学 (CFD)硬件配置（zhì）要求：

CPU（处理器）：

• CFD 软件中的核心缩放非常好，因此关注核（hé）心 * 频（pín）率 = 有（yǒu）效频率（lǜ），稍微偏向（xiàng）频率（lǜ）。
• 推荐使用（yòng） AMD 和（hé） Intel CPU，只（zhī）要是最新一代（AMD Zen 内核）。

内存（RAM）：

• 推荐的（de） RAM 数量取决于模拟，但一般建议是每个内核 4-8 GB，对（duì）于小内（nèi）核（hé）数系统（tǒng），建（jiàn）议（yì）更多。
• 内存带（dài）宽非常重要，因此获（huò）得高频 RAM（即非（fēi）服（fú）务器的（de） 2666 MHz 或更快）。
• 为了以（yǐ）最大速度（dù）运行，两个处理器中（zhōng）的所有内（nèi）存通（tōng）道（dào）都应填充相同数量（liàng）的内存（cún）。

硬盘驱动器（qì）：

SSD 不那么重（chóng）要，但对用户（hù）体验有益（yì）。高耐用性 SSD 并非绝对必（bì）要。

•  
• CFD 不会做很多磁盘（pán） I/O，因此您可以（yǐ）使用 SATA 驱动器。

互连：

• 1 Gb/s 互（hù）连对中小型集群（qún）有（yǒu）效，投资更好可以（yǐ）获得良好的（de）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（gè） 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（shuāng） Xeon Gold 6140（共（gòng） 36 个（gè）内核），具（jù）有 192/384 GB RAM，双 EPYC 7351 或 7371（共 32 个内核），具（jù）有 128/256 GB RAM

3、电子 (EBU) 硬（yìng）件配置要（yào）求：

CPU（处理器）：

• 寻找最新一代的（de）高频 CPU。
• 注意：HFSS 主要是一个内核求解器，因此（cǐ）时钟速度和 RAM 速度很重要（yào）。

内存（RAM）：

• 推荐的 RAM 为每个内核 HFSS、Maxwell 和（hé）其他电子封（fēng）装 8 GB，或通常为 64 GB – 256 GB。
• 内存带宽很重要（yào），因此获得（dé）高（gāo）频 RAM（即 2666 MHz）。
• 为了以（yǐ）最大速度运行，两（liǎng）个处理器中的所有内存通道都（dōu）应填充相同数量的内存。

硬盘驱动器：

• 强烈建议（yì）将 SSD 用于所有模拟（nǐ）工作。如果可能，建议使用 NVMe SSD。建（jiàn）议使用（yòng）中等（děng）耐（nài）用（yòng）性级别（~0.3 DWPD），而不是 QLC NAND。

互连（lián）：

• QDR 或 FDR IB 互连，如（rú）果（guǒ）您将在 2 个（gè）或更（gèng）多节点上并行运行（háng）（在集群上，最小 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（qiú）如下：

• 64 位 Intel 或 AMD 系统，运（yùn）行 Windows 10。
• 8 GB 内存
• 具有最新驱动程序和至少（shǎo） 1GB 视（shì）频 RAM 的专用（yòng）显（xiǎn）卡，能够支持 OpenGL 4.5 和 DirectX 11 或更（gèng）高版（bǎn）本。不推（tuī）荐使用集成（chéng）显卡（kǎ）（例如 Intel HD/IRIS），Discovery 中的 Refine 阶（jiē）段也（yě）不支持此功能。有（yǒu）关 ANSYS Discovery Live 的特殊图形要求，请参（cān）见下（xià）文。
• 3键（jiàn）鼠（shǔ）标

Ansys Discovery Live 和 Discovery 探索 Stage 显（xiǎn）卡要求（qiú）

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

• 基于（yú） Kepler、Maxwell、Pascal 或 Turing 架构的（de）专（zhuān）用 NVIDIA GPU 卡（推荐 Quadro，支（zhī）持 GeForce）。强烈推荐 Maxwell 2000 或更好。
• GPU 上至少有 4GB 的视（shì）频 RAM（推荐 8GB）。