如何学习有限元分析
ANSYS，诚然难学难用，但也没有我们想象的那么难掌握，就像学习一门语言，在兴趣的驱使下，还是可以被征服的。
在研究生阶段，我完成了863项目的子项目尿素合成塔数值模拟系统(开发平台-ANSYS)的开发。有了这次经历，我有勇气分享我的经历。
一:如何入门？
ANSYS难学，因为入门难。目前国内有大量的ANSYS书籍，它们都有一个非常好的名字。但是一个接一个的初学者发现，学完这些名字很美的ANSYS书籍，遇到问题还是手足无措，不知道如何下手。他们首先心里有一种恐惧，认为ANSYS软件本身很难学。其实这不是软件的问题，也不是个人不够努力，而是努力的方向错了。
如果你想知道如何使用ANSYS而不是学好它，首先你要加深对ANSYS的理解，也就是它是如何工作的。明白了这些，就不会无所适从，ANSYS是如何工作的，国内大部分书上都学不到(很多直接翻译ANSYS英文来帮忙，这是一种误导和不负责任的做法)。ANSYS软件包括前处理、求解和后处理三个部分。不难理解，前处理主要是建立模型，后处理是用来处理计算后的计算结果。关键是解决这部分。理解好这一部分，就能拨开迷雾，看到阳光。
ANSYS的工作过程如下:
(1)我们在预处理模块建立模型，也就是看到工程系统的形状(称为有限元实体模型)；
(2)模型建立后，我们需要将其转化为有限元模型。在这一部分，我们需要选择单元类型，输入材料参数以及匹配单元与模型相应部分的对应关系。ANSYS计算的所有位移(即模型的位移)，然后通过位移导出应变，再用应变值导出应力值(输入材料参数用应变计算应力值)。当然这些都是在程序内部完成的。在这里，我们遇到一个新的问题，就是如何选择单位，什么样的单位合适。对于初学者来说，详细了解单元的详细性质并不现实。所以建议查阅资料看看别人用的单位类型，因为我们还在初级阶段，想熟练应用各种单位分析不同的问题。我估计国内真正做的人还没有出现，除非他在胡说八道，因为ANSYS单元库本身只有100多个单元，不能适用于所有单元。在我们选择了某个单元，输入了相应的材料参数(这个是相对确定的，各种材料都有其固定的参数，比如E)之后，就可以对我们的模型进行网格划分了，这就是将实体模型转化为有限元模型的过程。任何一本ANSYS的书都有关于如何划分网格的详细介绍，而不是详细描述。
(3)网格划分后，模型实际上已经确定了各个单元的内应力是如何传递的，求解过程实际上是一个解方程的过程。计算机已经完成了大量通过网格划分元素得到的方程的求解。
所以，得到另一个问题后，我们需要按照以下步骤进行分析:
(1)建立实体模型；(2)选择细胞类型并划分网格；(3)求解；
但是，如果在这些步骤中遇到一些问题，随着对ANSYS软件本身的熟悉，你会变得越来越得心应手。这并不是一个真正难得的学习ANSYS的地方，所以在这方面不需要害怕。
二:当我们熟练掌握了ANSYS的操作后，就可以进入下一步的学习，得到一个问题:一般情况下如何做出正确的分析？
当我们得到问题进行有限元分析时，首先要分析我们想通过有限元分析得到的结果数据，如应力场、温度场等。其次，当我们知道自己想要获取什么数据的时候，就要学会如何获取这些数据。例如，如果我们想得到一个结构的应力场，我们可以通过位移计算应变，通过应变计算应力。这时候就需要查阅相关资料，得到可以用弹性模量、杨氏模量、应变来计算应力的信息。这时我们就会知道，只有在材料参数中输入弹性模量和杨氏模量才能得到应力值，而如何输入这些变量只是ANSYS操作的熟练度，不知道也能发现如何操作，其他计算也是一样。我们之所以困惑，是因为我们不知道我们能得到我们需要的数据，而一旦我们知道了这些需要的材料参数，我们就会。然后我们需要选择元素。这时候如果没有长时间的有限元分析经验，就会在这方面产生困惑。真的没有什么好办法。我们可以参考ANSYS帮助文件中的指南(现在有一本ANSYS中文帮助指南的小册子，讲述了一些元素的一些细节)，了解哪些元素适合那些场合。这些确定之后，我们解决问题的方案就确定了，后期方案的设定也可以通过大量的实践来熟悉。有了这些基础，我们就可以对得到的问题进行大致准确的有限元分析过程，是否真的正确还需要进一步验证。
三、ANSYS专家应该达到的境界！
真正的大师应该达到这样的境界:
得到一个具体的问题后，看看这方面最新的理论研究成果，比如尿素合成塔的分析，考虑夹层，想得到层板的应力场，就要查一下前人是怎么计算尿素合成塔层板的应力场的，现在有没有最新的研究成果。然后用这些公式去ANSYS单元库查找什么时候有这样的单元，就是基于这个计算公式。如果有，那就太好了。如果没有，分析人员需要在ANSYS的二次打开中，利用该领域最新的科研成果，结合自己的知识，从二次开发的角度，针对这个问题开发新的专门的单元(这个过程很难，但也不是不可能，因为ANSYS本身已经开发了100多种元素，只有这样的分析才足够专业和有说服力)，否则只能是一个近似的结果。如果用这种新发展起来的单元进行分析，至少是最接近真实应力场分布的，即使不是真的与现实相符，因为它是基于最新的理论研究。
所以，要想学好ANSYS，不仅要知道如何操作，还要知道如何对ANSYS进行扩展，使其完成所需的功能，使之成为ANSYS的独特版本。这也是我们学习任何有限元软件的方向，否则我们就无法用这些剑随意完成各种分析。