我的有限元学习之路——ANSYS篇
但使用一种记叙的方式写写自己走过的路，应该还是能写出来的。
今年是学习有限元的第6个年头，想和大家聊聊我的学习经验和走过的一些弯路，也以此感谢各位老铁一直以来对笔者的支持！
书山有路情为径。要学习ANSYS，首先你得喜欢它，即使它一直很不地道，一不开心就给你抛Error和Warning。
2015年的one day，工作室的老师检查完我们的学习成果以后，对我们说了一句：大家有时间可以学学ANSYS啊！
于是，我打开百度：
最终得出结论：
ANSYS is nbNB
图为2015年4月26日，笔者第一次打开ANSYS软件，然后发的说说……
图为2015年7月19日，笔者使用ANSYS完成的第一个有限元分析
笔者上大学那会，QQ还是即时通讯的第一把交椅。学习ANSYS，首先当然是加入了ANSYS的各种交流群，虽然后来大部分都成了水群，笔者也都已经退出来了，但确实也学到了很多知识，结识了很多有限元方面的大牛和伙伴。
毕业后，笔者依然从事的机械设计方面的工作。实际上，笔者觉得能力提升最快的也是这个阶段，能从实际工程分析中获得书上没有的知识，从与同事们的探讨交流中获取一些分析经验和方法；同时，身边同事们积累的理论设计计算经验，也有助于对有限元计算的结果进行一定的修正，从而反过来提醒分析者怎么去设置边界条件和各种模型简化。
学习ANSYS的同时，笔者也学习了非线性结构计算中的标杆软件——Abaqus。不得不说，ANSYS在计算非线性问题的收敛性和精度，是要略逊色于Abaqus的。（后面笔者打算也谈一下学习Abaqus的过程……）
说正事儿专用分割线
学习的过程总带着一丝（99.999%）的痛苦，笔者刚开始学ANSYS的时候，也走过了学习中的山路十八弯：
弯路1：翻译软件界面上所有的单词
不能完全否认翻译软件界面的作用，但成效和付出的时间不成正比。刘笑天高级工程师在书中写道：常用的功能涉及到的单词不超过1000个，而且很多操作习惯以后，只要看到图标，就能想到它的功能。此外，至今为止，ANSYS帮助文件没有中文版，而帮助文件是学习ANSYS最好的参考资料（没有之一），并且随着学习的深入，能帮到你的只有ANSYS的帮助文件了，然后你品，你细品……
曾经的我也是个多愁善感的银儿~
ANSYS前几年就推出了中文版的AIM平台，由于笔者没用过这个软件，在此不做过多陈述。考虑到中国这个庞大的市场需求，自2020版开始，ANSYS的Workbench（R2）和Fluent（R1）（笔者常用的两款ANSYS平台，至于其他平台是否已经汉化，笔者不太确定）界面已经被汉化成了中文，并且听很多网友说，随着版本的进一步提升，汉化的效果也是越来越好，但是笔者依然建议：在帮助文件汉化之前，最好使用英文版的软件。
弯路2：收集各式各样的资料
买各式各样视频课程，买各式各样的学习书籍。笔者初学的时候收集了2个T的学习资料，装满了整个百度网盘，后来发现，真正去看的，只有那2个G……更可气的是，剩下的那1.99T的资料，你不仅不看，还舍不得删……
人生高光时刻，一下子买了35G的教程~
弯路3：重视软件操作，忽略理论学习
理论学习包括有限元理论和相应的学科理论（比如结构分析的固体力学、流体分析的流体力学、电场分析的电场理论等）。我以为我会用ANSYS了，就懂有限元分析了，其实还差得远。ANSYS绝不等于有限元分析！ANSYS只提供给你一个结果，不仅这个结果的准确性控制需要操作者对整个分析问题了如指掌；对结果的使用，也是需要极其丰富的理论知识。就像陆博士在公 众 号陆姐说上写到：分析结果，你敢用吗？
弯路4：只在意Error，不在乎Warning
关键是不在意Error不行啊！但凡有了Error，计算立马停止，整个分析过程就失败了；还是Warning比较好，即使抛出了Warning，软件也会“Solution is Done”。那为什么还要关心Warning呢？做计算分析一定要严谨，Warning虽然不影响计算的进行，但不一定不影响计算的精度，如下图。有时候计算出一个错误的结果，比计算不出结果危害更大。
幸得艰辛的引路，甜蜜不致太寡。
——陈奕迅《苦瓜》
走完了弯路，也积累下了一些经验……
从入门到精通，可能只差一本书和一套教学视频。现在有关有限元的书籍和视频，鱼龙混杂，良莠不齐。很多书就是直接翻译的帮助文件，笔者强烈建议：翻译帮助文件的书籍最好不要碰！也许有人疑问，刚才你不是说帮助文件是学习ANSYS最好的参考资料吗？能著书立传的，基本都是行业中的大牛，书中有他们自己总结的经验、思路和方法，这才是值得我们去购买学习的地方，如果书中都是照搬别人的，那还叫编著吗？
会软件操作≠会有限元分析。CAE分析人员的三驾马车：理论知识、工程实践经验和软件操作，其中理论知识积累是最重要的。做一个线弹性结构的有限元法分析，懂材料力学、弹性力学吗？做一个塑性结构分析，懂塑性力学吗？计算过程中失败了，是什么原因？怎么去解决？非线性问题不收敛，该怎么调整？计算完成后，结果符不符合网格无关性要求？分析中的最大应力该怎么取，使用什么准则去评价这个应力是否符合设计要求？……这都需要我们有大量的理论基础，而绝非是只把软件用熟就完事大吉了。这也告诉我们，学好有限元分析，绝不是一朝一夕的事情。
不要只沉迷于Workbench的甜，还要吃一下ANSYS经典的“苦”。Workbench自问世以来，就以操作方便、易上手等优点，博取了大多数CAE工程师的青睐，无奈金无足赤，Workbench虽然优点众多，也有很多缺点：Workbench就像一个黑匣子，我们输入参数以后，虽然很容易就得到结果，但ANSYS是怎么处理、怎么计算的，我们很难知道；同时，Workbench在建立有限元模型的时候，过分依赖几何模型，这在很大程度上限制了工程师在处理有限元模型时候的自由，失去了对有限元模型精雕细琢的乐趣（ZheMo）。所以，还是要接受ANSYS经典版本的洗礼。
有没有尝试过使用ANSYS经典直接建立几何模型，然后划分网格？笔者尝试过，后果就是头发大把大把的掉……
笔者认为ANSYS经典对初学者是不友好的，最直观的体现就是让人没有食欲的GUI了。很难想象一款软件界面几十年没有更新过是一种什么样专一度，笔者找到了ANSYS10.0（发行于2007年）的GUI和现在笔者使用的最新版ANSYS2021R1的GUI，大家对比一下，玩玩找不同的游戏……
目前行业内普遍认可做前处理比较专业的包括Hyperworks和ANSA等，笔者习惯使用ANSA。就笔者个人感觉来说，Hyperworks和ANSA的网格划分能力都很强大，但是ANSA的软件操作性非常好，它的一级操作系统，可以通过较少的鼠标点击操作来完成大量的目标操作。
三人行，则必有我师。人生路上最宝贵的财富莫过于良师益友。学习有限元的过程中，肯定会遇到一些志同道合的伙伴和已经封神的大牛，这些都是能帮助我们不断学习和进步的同伴和领路人。我认为，学习ANSYS这些年最大的收获，不是可以用ANSYS做工程计算了，而是一路走来认识的志同道合的朋友。
以上是笔者在学习有限元过程中的一些经验和感悟，希望对各位读者的学习有所帮助。
