ANSYS是一（yī）款有限元（yuán）软件。有限元的思想就是把一个原来是（shì）连续的物体剖分成有限个单（dān）元，这些单元通过节点连接，承受等效（xiào）的节（jiē）点（diǎn）载荷，并根据平衡条件进行分（fèn）析，然后（hòu）根据（jù）变形（xíng）协调条件把这些（xiē）单元重（chóng）新组合起来，成为一个组（zǔ）合体，再综合求解。由于单元的个数有限（xiàn），节点的个数（shù）也有限，所以（yǐ）这种方法称为有限元法。

有限元法解决问题是（shì）通过物（wù）理模型的近似，类比于连接（jiē）多（duō）段微小直（zhí）线逼近圆的思想，有限元法（fǎ）用有限个单元逼近原本（běn）的连续体。显然（rán），单元（yuán）数越多，逼近程度越高。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，整个模型趋近（jìn）于原来（lái）的连（lián）续体。

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

1.建立（lì）有（yǒu）限元模型

2.施加载荷和约束，进行求解

3.查看结果

下（xià）图就是ANSYS的经典界面，左侧竖（shù）栏的主菜单栏中（zhōng）第2-4个（gè）项目：

Preprocessor（前处理）

Solution（求（qiú）解（jiě））

General Postprocessor（后处理（lǐ））

依次对应着上述ANSYS分析的（de）三（sān）个步（bù）骤。下面（miàn）分（fèn）别介绍

1.建立有限元模型（xíng）（Preprocessor）Preprocessor（前处理）的目标就是建立实际结构的有限元模型。一般处理模（mó）式是这样的：首先建立结构（gòu）的几何模型，几何模（mó）型的（de）建立有两种方法，一种是自下而上的（de）建模：由点连线，连线成面，结面成体（tǐ）：另一（yī）种是自（zì）上而下：直接建立线（xiàn）、面、体。几何模型（xíng）建立之后（hòu），需要给模型（xíng）附上材料属性（xìng）（比如弹性模量、密度、泊松比等）、实常数或截面（miàn）属性（几（jǐ）何模型建立的时候（hòu），我们通常（cháng）是以（yǐ）线（xiàn）代杆、以面（miàn）代（dài）板，所以需（xū）要（yào）给线（xiàn）附上截面形状（zhuàng），给面附上厚度，才能（néng）模拟真实的杆、板情（qíng）况）等，这样我们建立的模型（xíng）才能与实际（jì）情况相符合。这时，我们可称之为（wéi）实际问题（tí）的数学模型。

接（jiē）着，我们需要选（xuǎn）择合适的（de）单元类型，把上述数（shù）学（xué）模型离散化，也就是（shì）划分（fèn）单元（yuán）（Mesh）。把数学（xué）模（mó）型转变为（wéi）有限元模型。从而达（dá）到前处理的目的。

在某些特殊情况下，有（yǒu）时候我们不（bú）必建立几何模型，可（kě）直接建立节（jiē）点、由节点生产单（dān）元，直（zhí）接（jiē）生成问题（tí）的有限元模型。

2. 施加载荷和约束，进行求（qiú）解（jiě）（Solution）

在Solution（求解）中，对有限元模（mó）型施加约束（shù）和载荷（hé），然后求解计算(Solve)

3. 查看结果（Postprocessor）

在（zài）Postprocessor（后处理）中（zhōng），查看、提（tí）取应力、应（yīng）变云图等，分析结果。

Ansys 全面的软件（jiàn）套（tào）件对计算和硬件（jiàn）资源的要求可能因模型而异。

决（jué）定满足您需求（qiú）的最佳计算（suàn）硬件的因（yīn）素包（bāo）括：

• 模型物（wù）理（流体、结构、电子学）
• 型号尺寸
• 模型复杂度
• 需要多快的结果
• 预（yù）算

一、支持的（de）操作系统

一般（bān）建（jiàn）议 

• 一般（bān）来说，Windows 10 （专业版、企业版或教育（yù）版）是（shì） SimuTech 工程（chéng）师和我们的客户用来运行 Ansys 和我们推荐的最常用的操作（zuò）系（xì）统。也就（jiù）是说，操作系统支（zhī）持确实因产品而异，尤其是 Ansys 更（gèng）专业的产品（pǐn），而且 Ansys 也确实为 Linux提供了广（guǎng）泛的支持。

不支（zhī）持的（de）操作（zuò）系统

• Windows 7（Microsoft 不支持（chí））和Windows 8（主（zhǔ）流支持已结束）可（kě）以运行 Ansys，但是，官方不支持它们，我们在这些（xiē）操作系统上（shàng）运行（háng）时遇到了（le）软（ruǎn）件错（cuò）误（wù）。出于兼容性、性（xìng）能和安（ān）全（quán）原因，我们强烈建议升级到（dào） Windows 10。
• 不支持Mac 操作（zuò）系统，无（wú）法（fǎ）在此操（cāo）作系统上安装 Ansys。虽然您（nín）应该（gāi）能够使用（yòng） Parellels 等程序在 Mac OS 内的 Windows 虚拟机上（shàng）运行 Ansys，但这不受支持，并且您的里程（chéng）在兼容性方面可能（néng）会有（yǒu）所不同，并且（qiě）性能会（huì）受（shòu）到阻碍。

二、第三方软件和硬件（jiàn）支（zhī）持

访问Ansys 的平台（tái）支（zhī）持网页，了解（jiě）有关支持（chí）的操（cāo）作系统和与 Ansys 集成的第 3 方软件和（hé）硬件（jiàn）的更（gèng）多详细信息，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（xiǎn）卡例子（zǐ）：Nvidia - Quadro GV、Quadro P、Quadro RTX、Quadro T、RTX、TAMD - Radeon Pro、Ryzen、Ryzen Pro
• 支持的互连
• 支持（chí）的作业调度程序和（hé）排队系统支持
• 支持的远（yuǎn）程显示应（yīng）用程序

1、Ansys Mechanical硬件配置（zhì）要求：

CPU（处理（lǐ）器）：

• Solver 由（yóu） AVX512 支持（chí）辅助，因（yīn）此建议使用基于 Skylake-SP 和 Skylake-X 或更新版本的 Intel CPU。检查英特尔 ARK 数据库是否支持 AVX512（但不支持至强融（róng）核系列（liè））。
• 推荐用于 HPC 应用的 CPU 示（shì）例：i9-9920X或（huò）Xeon Gold 6136（12 核（hé））、Xeon Gold 6140（18 核 * 2 = 36 核）
• 高核心频率是理想的，但实际频（pín）率取决（jué）于核心（xīn）使用（yòng）、指令集使用和足够的（de）冷（lěng）却。WikiChip是（shì）关于涡轮速度（dù）的极好资（zī）源。

内存（RAM）：

内存容（róng）量非常重要。模型解决方案（àn）应该在 RAM 中求（qiú）解（“内核（hé）内”），而不是（shì）分页到硬盘驱（qū）动器（“内核外”）。每百万自由度大约（yuē）需要 15 GB，但（dàn）这是近似（sì）值（zhí）（结构分析中每（měi）百万实体节点（diǎn）需要（yào） 45 GB）。

•  
• 最快的内（nèi）存（即服务（wù）器为 2666 MHz，基于 i9 的台式（shì）机（jī）为 3200+）。
• 为了（le）以最大（dà）速度运行，两（liǎng）个处理器（qì）中（zhōng）的所有（yǒu）内（nèi）存通道都应填充相（xiàng）同数量的内存。
• 注意（yì）：购买更多 RAM 将缓解 I/O 问题，因（yīn）为 (1) 求解器（qì）可以使用此内存来避免（miǎn）执（zhí）行尽可能多的（de） I/O，并（bìng）且 (2) 操作（zuò）系（xì）统可以（yǐ）使用可用 RAM 来缓存（cún）或缓冲这些 I/O O MAPDL 写的。

硬（yìng）盘（pán）驱动器：

• 强（qiáng）烈建议将 SSD 用于（yú）所有模拟工作。如果（guǒ）可能，建议使（shǐ）用 NVMe SSD。建议使用中等耐（nài）用性（xìng）级别（~0.3 DWPD），而不是（shì） QLC NAND。
• 注意：对于 DMP，程序（xù）会为正在使用的每（měi）个内核写入结果（guǒ）文件，因此具有较短（duǎn）寻（xún）道时间的 SSD 将减少等待硬盘驱动（dòng）器寻道（dào）读取（qǔ）/写入所（suǒ）有这些不同文件的（de）时（shí）间（jiān）。它还（hái）有助于后期处（chù）理。
• 在 RAM 之外运行大型模型（“核外”）会加速 SSD 磨（mó）损（消耗其写（xiě）入（rù）耐（nài）久性），但仍然比不使用 SSD 更可取（qǔ）。

图形（xíng）：

• 可以使用中档显卡（kǎ）（例如（rú） Nvidia Quadro P2000 和 AMD Radeon Pro WX5100）。这些将无（wú）助于解决时（shí）间，仅显（xiǎn）示图形。
• Ansys 维护（hù）着一份经过（guò）测试的（de）显卡列表（其他（tā）显卡可能/可能无法（fǎ）按（àn）预期工作，但通常在同一代显卡上工作）。
• 注意：保持显（xiǎn）卡供应商更新显卡（kǎ）驱动程序很重要（yào）。

互连：

• 如果是集（jí）群（qún），则必须使用非常高速的互连（lián）（40 Gb/s 以上（shàng））。
• 如果（guǒ）您将在两个或更多节（jiē）点上并行（háng）运行，则 QDR 或 FDR IB 互连（或更（gèng）好）。

Ansys Mechanical – 示例（lì）建议：

• 无 HPC 许可证的工作站：i7-9800X（8 核），64/128GB DDR4-3200
• 带 1 个（gè） HPC 包的工作站：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（tǐ）动力学 (CFD)硬件（jiàn）配（pèi）置要求：

CPU（处（chù）理器）：

• CFD 软件中的核心缩放非常好，因（yīn）此关注核心 * 频（pín）率 = 有效频（pín）率，稍微偏向频率。
• 推（tuī）荐（jiàn）使用（yòng） AMD 和 Intel CPU，只要是最新一代（AMD Zen 内核）。

内存（RAM）：

• 推荐的（de） RAM 数量取（qǔ）决于模拟，但一般建议是每个内核 4-8 GB，对于小内核数系统，建（jiàn）议更多。
• 内存带宽非常重要（yào），因（yīn）此（cǐ）获（huò）得（dé）高频（pín） RAM（即非服务器的 2666 MHz 或（huò）更快（kuài））。
• 为了以最大速度运行，两个处理（lǐ）器中的所有内（nèi）存通道（dào）都应填充（chōng）相同数量的内存（cún）。

硬盘驱动器：

SSD 不那么重要，但对用（yòng）户体验有（yǒu）益。高耐用性（xìng） SSD 并非绝对必要。

•  
• CFD 不会（huì）做（zuò）很多（duō）磁盘 I/O，因此您可以使用 SATA 驱（qū）动器（qì）。

互连：

• 1 Gb/s 互连对中小型集群有效，投资更（gèng）好可以获（huò）得良好的投资回报。

Ansys CFD – 示（shì）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 包的（de）工（gōng）作站：i7-9920X（12 核（hé）），64/128GB RAM，Threadripper 2950X（16 核），64/128GB RAM
• 具（jù）有（yǒu） 2 个 HPC 包的工作站：双 Xeon Gold 6140（共 36 个（gè）内（nèi）核），具有 192/384 GB RAM，双 EPYC 7351 或 7371（共 32 个内核），具有（yǒu） 128/256 GB RAM

3、电子 (EBU) 硬件配（pèi）置要求：

CPU（处（chù）理器）：

• 寻找最新（xīn）一代的高频 CPU。
• 注意（yì）：HFSS 主要是一个内核求解器，因此时钟速（sù）度和 RAM 速度很重要。

内存（RAM）：

• 推荐的 RAM 为每个内核（hé） HFSS、Maxwell 和其他电（diàn）子封装（zhuāng） 8 GB，或通常为 64 GB – 256 GB。
• 内存带宽很重要，因此获得高（gāo）频 RAM（即 2666 MHz）。
• 为（wéi）了以最大（dà）速度运行，两个处（chù）理器中的所有内（nèi）存通道都应填充相（xiàng）同数量的内存。

硬（yìng）盘驱（qū）动器：

• 强烈建议将 SSD 用（yòng）于所有模（mó）拟工作。如（rú）果可能，建议（yì）使用（yòng） NVMe SSD。建议（yì）使用中等耐用性（xìng）级别（~0.3 DWPD），而（ér）不是 QLC NAND。

互连：

• QDR 或 FDR IB 互（hù）连，如果（guǒ）您将在 2 个或（huò）更多节点上并行运（yùn）行（在（zài）集群上，最（zuì）小 10Gb 网络）

4、Ansys Discovery硬（yìng）件配置要求

一般要求

Ansys Discovery 软件的最低要（yào）求如下（xià）：

• 64 位 Intel 或（huò） AMD 系统，运行 Windows 10。
• 8 GB 内存
• 具有最新（xīn）驱动程序和至少 1GB 视频 RAM 的（de）专用显卡，能（néng）够（gòu）支持 OpenGL 4.5 和 DirectX 11 或更高版本。不推荐（jiàn）使用集成显卡（例（lì）如 Intel HD/IRIS），Discovery 中的 Refine 阶段也不支持此功（gōng）能。有关 ANSYS Discovery Live 的（de）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（kǎ）要求（qiú）

Ansys Discovery Live 或 Ansys Discovery 中的探索（suǒ）阶段（duàn）依靠最新（xīn）的 GPU 技（jì）术来提供其（qí）计算和（hé）视觉体验。要运（yùn）行该软件，您将需要：

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