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作為一個理工男，寫文章是最頭疼的一件事……

但使用一種記敘的方式寫寫自己走過的路，應該還是能寫出來的。

今年是學習有限元的第6個年頭，想和大家聊聊我的學習經驗和走過的一些彎路，也以此感謝各位老鐵一直以來對筆者的支持！

書山有路情為徑。要學習ANSYS，首先你得喜歡它，即使它一直很不地道，一不開心就給你拋Error和Warning。

01

一見鐘情

2015年的one day，工作室的老師檢查完我們的學習成果以后，對我們說了一句：大家有時間可以學學ANSYS啊！

什么是ANSYS，可以代替手工繪圖嗎？那會年少無知的我只知道AutoCAD和ProE??！

于是，我打開百度：

最終得出結論：

ANSYS is nbNB

02

愛河初涉

在下載了無數的病毒和流氓軟件以后，筆者終于把ANSYS下載下來了，記得當時下載的是14.0版本，又經過一番折騰，終于安裝在了電腦上。

Ps：那會破解好像只能使用服務器，沒法進行本地破解。

安裝完成以后，打開了主程序—— ANSYS Mechanical APDL（也就是俗稱的ANSYS經典），映入眼簾的是滿屏幕的英文和一片白加黑的程序界面，筆者也是瞬間奔潰，只是把程序截了個圖，發了一個QQ空間的說說（那會要是有微信朋友圈肯定就發圈了），目的顯而易見——裝X。

圖為2015年4月26日，筆者第一次打開ANSYS軟件，然后發的說說……

不知ANSYS在我電腦上沉睡了多久……2015年的other day，筆者在圖書館發現：ANSYS的書不光 ANSYS從入門到精（fang）通（qi），還有 Workbench從入門到精（fang）通（qi）。在了解到了Workbench的美好以后，筆者立馬從圖書館借了一本 《ANSYS Workbench超級學習手冊》，正式開始了ANSYS的學習之旅。

圖為2015年7月19日，筆者使用ANSYS完成的第一個有限元分析

03

眉目傳情

筆者上大學那會，QQ還是即時通訊的第一把交椅。學習ANSYS，首先當然是加入了ANSYS的各種交流群，雖然后來大部分都成了水群，筆者也都已經退出來了，但確實也學到了很多知識，結識了很多有限元方面的大牛和伙伴。

我自己也不相信，一向吝于除吃喝玩樂方面花錢的我，居然為了學習ANSYS買了一本參考書——《ANSYS Workbench 14.0結構分析快速入門、進階與精通》。不得不說，這本書實在是 入門學習的良心之作，作者迎合了初學者學習軟件的心態，對每個選項都進行了詳細的講解，筆者也受益匪淺，可惜的是這本書只更新到16.0的版本。

04

情意綿綿

泰戈爾說： 天空中不留下家雀的痕跡，但我已經飛過。真正第一次在設計實戰中使用ANSYS，是大三下學期課程 機械振動的結課作業。機械振動這門課是筆者最喜歡的課程之一，在學習這門課程的同時，筆者捎帶著學習了 ANSYS的動力學模塊，因此在做結課作業時，就用Workbench做了一個 單自由度無阻尼彈簧振子的模態分析，確定其固有頻率，并與理論計算結果對照。

05

如膠似漆

轉眼到了畢業季，畢業設計中的彎矩扭矩撓度應力的計算，讓筆者不勝其煩 (畢竟還得留著腦子談戀愛)。 所以在筆者的畢業設計中，計算方面全部使用ANSYS。說實話，真是省心還不怕算錯，主要是能有足夠的時間談戀愛了~

在此，忠告各位學習ANSYS的男同胞，當ANSYS與女票不可兼得時，一定果斷放棄ANSYS，畢竟  ↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓???????????

06

情深似海

畢業后，筆者依然從事的機械設計方面的工作。實際上，筆者覺得能力提升最快的也是這個階段，能從實際工程分析中獲得書上沒有的知識，從與同事們的探討交流中獲取一些分析經驗和方法；同時，身邊同事們積累的理論設計計算經驗，也有助于對有限元計算的結果進行一定的修正，從而反過來提醒分析者怎么去設置邊界條件和各種模型簡化。

學習ANSYS的同時，筆者也學習了非線性結構計算中的標桿軟件——Abaqus。不得不說，ANSYS在計算非線性問題的收斂性和精度，是要略遜色于Abaqus的。（后面筆者打算也談一下學習Abaqus的過程……）

說正事兒專用分割線

扯完犢子了，該說點正事了……

學習的過程總帶著一絲（99.999%）的痛苦，筆者剛開始學ANSYS的時候，也走過了學習中的山路十八彎：

彎路1：翻譯軟件界面上所有的單詞

不能完全否認翻譯軟件界面的作用，但成效和付出的時間不成正比。劉笑天高級工程師在書中寫道：常用的功能涉及到的單詞不超過1000個，而且很多操作習慣以后，只要看到圖標，就能想到它的功能。此外，至今為止，ANSYS幫助文件沒有中文版，而幫助文件是學習ANSYS最好的參考資料（沒有之一），并且隨著學習的深入，能幫到你的只有ANSYS的幫助文件了，然后你品，你細品……

曾經的我也是個多愁善感的銀兒~

ANSYS前幾年就推出了中文版的AIM平臺，由于筆者沒用過這個軟件，在此不做過多陳述。考慮到中國這個龐大的市場需求，自2020版開始，ANSYS的Workbench（R2）和Fluent（R1）（筆者常用的兩款ANSYS平臺，至于其他平臺是否已經漢化，筆者不太確定）界面已經被漢化成了中文，并且聽很多網友說，隨著版本的進一步提升，漢化的效果也是越來越好，但是筆者依然建議：在幫助文件漢化之前，最好使用英文版的軟件。

彎路2：收集各式各樣的資料

買各式各樣視頻課程，買各式各樣的學習書籍。筆者初學的時候收集了2個T的學習資料，裝滿了整個百度網盤，后來發現，真正去看的，只有那2個G……更可氣的是，剩下的那1.99T的資料，你不僅不看，還舍不得刪……

人生高光時刻，一下子買了35G的教程~

彎路3：重視軟件操作，忽略理論學習

理論學習包括有限元理論和相應的學科理論（比如結構分析的固體力學、流體分析的流體力學、電場分析的電場理論等）。我以為我會用ANSYS了，就懂有限元分析了，其實還差得遠。ANSYS絕不等于有限元分析！ANSYS只提供給你一個結果，不僅這個結果的準確性控制需要操作者對整個分析問題了如指掌；對結果的使用，也是需要極其豐富的理論知識。就像陸博士在公眾號陸姐說上寫到：分析結果，你敢用嗎？

彎路4：只在意Error，不在乎Warning

關鍵是不在意Error不行啊！但凡有了Error，計算立馬停止，整個分析過程就失敗了；還是Warning比較好，即使拋出了Warning，軟件也會“Solution is Done”。那為什么還要關心Warning呢？做計算分析一定要嚴謹，Warning雖然不影響計算的進行，但不一定不影響計算的精度，如下圖。有時候計算出一個錯誤的結果，比計算不出結果危害更大。

上圖可能就是一個致命的Warning~

幸得艱辛的引路，甜蜜不致太寡。

——陳奕迅《苦瓜》

走完了彎路，也積累下了一些經驗……

經驗1：多進行實際項目分析

實際項目分析很重要，每個實際項目都是很好的鍛煉和成長的機會。 藺相如評趙括：括徒能讀其父書傳，不知合變也。沒有做過實際項目，軟件操作的再6也是紙上談兵。在平時的學習過程中，不管是書上的案例還是視頻中的案例，基本上都是些簡單的、理想的、用來做講解的結構，相對于工程項目中的實際結構，真是小巫見大巫：鍛鑄件的幾何特征處理和網格劃分；各種連接類型的簡化；軟件的各種報錯等都是能作為支配的恐懼。如果能堅持做完整幾個項目，不僅能提高有限元分析能力，還能提高分析者的抗壓能力，真是一舉兩得。

經驗2：資料在學不在多

從入門到精通，可能只差一本書和一套教學視頻。現在有關有限元的書籍和視頻，魚龍混雜，良莠不齊。很多書就是直接翻譯的幫助文件，筆者強烈建議：翻譯幫助文件的書籍最好不要碰！也許有人疑問，剛才你不是說幫助文件是學習ANSYS最好的參考資料嗎？能著書立傳的，基本都是行業中的大牛，書中有他們自己總結的經驗、思路和方法，這才是值得我們去購買學習的地方，如果書中都是照搬別人的，那還叫編著嗎？

經驗3：學習理論知識

會軟件操作≠會有限元分析。CAE分析人員的三駕馬車：理論知識、工程實踐經驗和軟件操作，其中理論知識積累是最重要的。做一個線彈性結構的有限元法分析，懂材料力學、彈性力學嗎？做一個塑性結構分析，懂塑性力學嗎？計算過程中失敗了，是什么原因？怎么去解決？非線性問題不收斂，該怎么調整？計算完成后，結果符不符合網格無關性要求？分析中的最大應力該怎么取，使用什么準則去評價這個應力是否符合設計要求？……這都需要我們有大量的理論基礎，而絕非是只把軟件用熟就完事大吉了。這也告訴我們，學好有限元分析，絕不是一朝一夕的事情。

經驗4：雨露均沾

不要只沉迷于Workbench的甜，還要吃一下ANSYS經典的“苦”。Workbench自問世以來，就以操作方便、易上手等優點，博取了大多數CAE工程師的青睞，無奈金無足赤，Workbench雖然優點眾多，也有很多缺點：Workbench就像一個黑匣子，我們輸入參數以后，雖然很容易就得到結果，但ANSYS是怎么處理、怎么計算的，我們很難知道；同時，Workbench在建立有限元模型的時候，過分依賴幾何模型，這在很大程度上限制了工程師在處理有限元模型時候的自由，失去了對有限元模型精雕細琢的樂趣（ZheMo）。所以，還是要接受ANSYS經典版本的洗禮。

經驗5：學一款通用前處理軟件

有沒有嘗試過使用ANSYS經典直接建立幾何模型，然后劃分網格？筆者嘗試過，后果就是頭發大把大把的掉……

筆者認為ANSYS經典對初學者是不友好的，最直觀的體現就是讓人沒有食欲的GUI了。很難想象一款軟件界面幾十年沒有更新過是一種什么樣專一度，筆者找到了ANSYS10.0（發行于2007年）的GUI和現在筆者使用的最新版ANSYS2021R1的GUI，大家對比一下，玩玩找不同的游戲……

目前行業內普遍認可做前處理比較專業的包括Hyperworks和ANSA等，筆者習慣使用ANSA。就筆者個人感覺來說，Hyperworks和ANSA的網格劃分能力都很強大，但是ANSA的軟件操作性非常好，它的一級操作系統，可以通過較少的鼠標點擊操作來完成大量的目標操作。

經驗6：多與同行、前輩們交流

三人行，則必有我師。人生路上最寶貴的財富莫過于良師益友。學習有限元的過程中，肯定會遇到一些志同道合的伙伴和已經封神的大牛，這些都是能幫助我們不斷學習和進步的同伴和領路人。我認為，學習ANSYS這些年最大的收獲，不是可以用ANSYS做工程計算了，而是一路走來認識的志同道合的朋友。

以上是筆者在學習有限元過程中的一些經驗和感悟，希望對各位讀者的學習有所幫助。最后，祝大家：

2021年4月1日

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