ANSYS R19 是融结构、流体、电磁场、声场和耦合场分析于一体的大型通用有限元分析软件。软件提供了100种以上的单元类型，用来模拟工程中的各种结构和材料，可以运行在从个人机到大型机的多种计算机设备上。

　　软件主要包括三个部分：前处理模块，分析计算模块和后处理模块。前处理模块提供了一个强大的实体建模及网格划分工具，用户可以方便地构造有限元模型。分析计算模块包括结构分析（可进行线性分析、非线性分析和高度非线性分析）、流体动力学分析、电磁场分析、声场分析、压电分析以及多物理场的耦合分析，可模拟多种物理介质的相互作用，具有灵敏度分析及优化分析能力。后处理模块可将计算结果以彩色等值线显示、梯度显示、矢量显示、粒子流迹显示、立体切片显示、透明及半透明显示（可看到结构内部）等图形方式显示出来，也可将计算结果以图表、曲线形式显示或输出。

【功能特点】

　　3D设计——使用ANSYS，每位设计师都可以体验前期概念开发的强大功能，并且可以更快速，更自信地探索设计空间 。 自Discovery Live商业发布以来，我们不断收集用户反馈并完善Discovery Live的实时模拟功能。

　　电磁——ANSYS提供强大的新分析功能，用于设计无线通信，自动和电气化技术。 新功能包括ADAS /汽车雷达，大目标雷达截面（RCS）分析，集成电热分析，创新的电机设计套件和用于印刷电路板（PCB）分析的新型混合仿真技术。 此外，所有电磁场仿真产品现在都包含全面的系统建模功能。

　　嵌入式软件——ANSYS 19提供了强大的工作流集成，性能和可用性功能，以及完全认证的嵌入式软件和人机界面（HMI）设计功能，以及汽车和航空电子系统和软件的专用解决方案。 新功能包括多速率应用程序设计功能，符合ARINC 661的增强型HMI设计功能，并且符合ISO 26262和DO-178C标准。 对于航空电子系统和汽车开发人员，第19版包含架构分析和基于设计语言模型的系统设计。

　　流体——使用ANSYS 19，每个工程师都可以创建更好，更准确的计算流体动力学（CFD）模拟。 工程师将从自动化，生产力和工作流程的持续改进中受益匪浅。 此外，ANSYS 19包含的新特性和功能使工程师能够以前所未有的精度解决CFD问题，特别是对于使用以前的方法进行模拟而言过于困难或耗时的现象。 ANSYS 19还引入了ANSYS Chemkin Enterprise，可在单一许可证和ANSYS EnVIsion Pro中快速，准确地进行燃烧和反应流动模拟

　　半导体——ANSYS 19.1提供全面的仿真解决方案，可同时解决各种设计属性，如电源噪声，工艺/电压/时序可变性，热效应，芯片，封装和系统频谱的可靠性和性能。 ANSYS RedHawk-SC是大数据仿真平台，可在多种运行条件下实现快速设计迭代; 其可操作的分析可用于确定设计修复的优先级并加快产品上市时间。 ANSYS半导体解决方案通过所有主要代工厂的先进FinFET工艺技术的代工厂认证，包括用于早期设计的TSMC最新5nm FinFET工艺技术和用于WoW（晶圆晶圆）和CoWoS（基板上晶圆芯片）的多芯片分析 包装技术。

　　结构——ANSYS Mechanical现在功能更强大，可以提高所有行业和各个层次的工程师的生产力。 您可以使用ANSYS Mechanical Pro，ANSYS Mechanical Premium和ANSYS Mechanical Enterprise许可证，通过更快的解算器和更高的高性能计算核心可用性，更快地执行结构分析。

　　系统——ANSYS Twin Builder是一款功能强大的新产品，可用于构建，验证和部署数字双胞胎。ANSYS Twin Builder将多域系统建模器的强大功能与广泛的0D应用程序特定库，3D物理解算器和ROM功能相结合。该产品还包括嵌入式软件开发工具。为了验证您的系统，Twin Builder将多域系统仿真功能与快速HMI原型设计，系统优化和XIL验证工具相结合，确保您的系统设计能够按预期运行。

【新版亮点】

　　瞬态电磁场仿真速度提升10倍

　　ANSYS Maxwell瞬态电磁场求解器引入了划时代的时域分解算法，为用户带来突破性的计算能力和速度。这项技术（目前已经在申请专利）可以将所有时间点分布到多个核、联网计算机和计算集群上，同时求解瞬态时步（不同于传统的顺序求解），最终能够显著提升仿真能力，实现前所未有的仿真速度。

　　天线与无线系统协同仿真效率提升10倍

　　利用ANSYS天线与无线系统协同仿真流程帮助您从无线通信竞争对手中脱颖而出。R17 强大的新特性包括天线综合、设计和处理；可加密的3D组件；全新的用于天线布局和电磁频谱干扰(RFI)分析的求解器等，可实现高度自动化和协同式的无线系统设计流程。

　　芯片-封装-系统工作流程的生产力提高10倍

　　利用ANSYS芯片-封装-系统 (CPS)工作流程可实现更小型、更节能、更易于便携的设备。ANSYS CPS具有功能强大的全新3D布局装配体特性、快速的电磁场抽取求解器、IC模型连接以及带集成结构分析的自动热分析功能。

　　所支持的行业专用应用数量增加10倍

　　ANSYS SCADE基于模型的嵌入式软件开发与仿真环境增加了专门针对航空电子、汽车和铁路运输的最新解决方案。这些行业专用解决方案可提供SCADE工具集的开放性、灵活性和多平台支持功能，从而有助于OEM厂商/供应商的沟通互动，同时满足多种行业标准，例如航空航天与国防领域的ARINC 653、ARINC 664和FACE，以及汽车领域的AUTOSAR等。

　　ANSYS 19.0中旋转机械的10大仿真增强功能

　　ANSYS软件可提供更精确的结果和更高的工程生产力，从而帮助您最大限度地提高旋转机械的性能和效率。ANSYS 18.0包括计算流体动力学（CFD）、机械和系统仿真软件的10项增强功能，为整个旋转机械领域带来了全新的技术和发展。

　　HPC功能提高10倍，可最大限度地缩短仿真时间

　　ANSYS续写历史,在每次发布新版本时都显著缩短求解器计算时间，以不断改进ANSYS CFX和ANSYS Fluent的HPC功能，从而将仿真技术应用到比以往更广泛的实际问题和产品中。

　　ANSYS 19.0中更好、更快的CFD解决方案

　　ANSYS计算流体力学(CFD)可以更快速地进行求解，从而让工程师和设计人员能够在设计周期内更早地制定更优决策。包括建模、网格剖分、用户环境设计、高性能计算以及后处理在内的整个工作流程实现诸多创新，显著加快了求解速度而不削弱精度。

　　ANSYS SpaceClaim Direct Modeler能将3D建模和仿真准备速度提升10倍

　　ANSYS SpaceClaim Direct Modeler是用于3D建模和仿真准备的最快速平台。17.0版为用户提供的分析速度比目前市场上任何其它产品要快10倍。

　　利用验收精确度显著提高芯片电源完整性的生产力

　　对采用先进工艺技术的大型设计来说，针对复杂可靠性问题的生产力提升、签核精确度和覆盖范围都是产品开发周期中的关键要求。 ANSYS半导体解决方案可以提高超大型设计的仿真速度提供更快的周转时间，同时支持FinFET电源完整性和可靠性签核提供仿真覆盖范围。

　　逾十年的晶圆厂认证的芯片级电源完整性

　　十年的晶圆厂认证历程是对ANSYS RedHawk和ANSYS Totem分析精确度的有效证明及其芯片一次流片成功的良好记录。这两款仿真解决方案的完美结合帮助全球众多半导体公司成功完成了推动了成千上万次芯片设计

　　动态应用的早期电源分析

　　ANSYS PowerArtist Vector Streaming (PAVES) 功能可对操作系统启动和高清视频等动态应用进行早期RTL功耗估算。

　　电子系统的耐用性提高10倍

　　减少重量的同时改善结构性能和设计美感是每个工程师面对的挑战。复合材料是很好的材料选择，可显著减少结构产品的重量。然而，这些材料通常建模难度很大，因为它们具有非均质的材料属性，而且严重依赖制造工艺才能产生最佳性能。

　　提供复合材料建模质量 – 从概念设计到制造

　　处理超弹性部件最开始看似难度很大，因为这种材料的行为相当复杂。技术小贴士有助于您理解如何选择合适的材料模型。它还能提供一些建议，告诉您如何设置模型以管理大变形和高度非线性现象。

　　让有限元分析速度加快10倍

　　减少重量的同时改善结构性能和设计美感是每个工程师面对的挑战。金属薄板是许多行业中使用的常见“传统”材料，可最大限度地减少材料和重量，同时提供所需的性能......采用薄板制作的结构件广泛应用于工业设备（外壳、吊车等）和交通运输应用（如火车或船舶）中...

　　将系统建模和验证的生产力提升10倍

　　当产品是独立运行的单独组件时，通常单物理场解决方案对于产品设计来说就足够了。现在，产品变得越来越复杂，系统中的组件通过嵌入式软件和无线通信技术进行结构、电气、热学和磁学上的相互作用，因此您需要创建并测试包含所有可能的相互作用情况的虚拟系统原型。ANSYS Simplorer是一款您所需要的综合平台，可确保组件作为最佳系统在现实操作条件下协同工作。

　　面向Modelica的本地支持

　　ANSYS SCADE是用于创建电子产品嵌入式认证代码的高端仿真软件，其功能经过扩展可解决航空航天与国防市场的设计挑战。SCADE System Avionics解决方案生成的嵌入式代码符合主要的航空电子协议要求，因此您可在快速发展的航空航天与国防行业中更迅速地完成代码验证工作，并将新产品投放市场。

【使用说明】

　　一、面载荷转化为等效节点力施加的方法

　　在进行分析时，有时候需要将已知的面载荷按照节点力来施加，比如载荷方向及大小不变的情况（ANSYS将面力解释为追随力，而将节点力解释为恒定力），那么，在只知道面力的情况下，如何施加等效于该面力的等效节点力？可以通过如下步骤给有限元模型施加与已知面载荷完全等效的节点力:

　　1.在模型上施加与已知面力位置、大小相同但方向相反的面力

　　Main Menu->Solution->Apply->Pressure->（注意：所施加面力要与已知力反号）

　　2.将模型的所有节点自由度全部约束

　　Main Menu->Solution->Apply->Displacement->On Nodes

　　3.求解模型

　　Main Menu->Solution->Current LS（这一步会生成结果文件Jobname.rst）

　　4.开始新的分析

　　Main Menu->Solution->New Analysis

　　5.删除前两步施加的面力和约束

　　Main Menu->Solution->Delete->Pressure-> Main Menu->Solution->Delete-> Displacement->On Nodes

　　6.从Jobname.rst中保存的支反力结果施加与已知面力完全等效的节点力

　　Main Menu->Solution->Apply->Force/Moment->From Reaction

　　7.施加其它必要的载荷和约束，然后求解

　　二、隧道开挖模拟方法

　　1.直接施加重力场进行计算。第一步，计算初始位移场。后续开挖计算则减去第一步的位移场，得到各阶段的位移

　　2.采用初始应力输入的方法。首先计算初始应力场，写出初始应力文件。后续开挖时，读入初始应力，施加重力、相同的边界和等效释放荷载。直接计算各施工阶段的应力场和位移场