论分析往往无法进行。想要解答，必须先简化结构，采用数值模拟方法分析。由于计算机行业的发展，相应的软件也应运而生，ANSYS软件在工程上应用相当广泛，在机械、电机、土木、电子及航空等领域的使用，都能达到某种程度的可信度，颇获各界好评。使用该软件，能够降低设计成本，缩短设计时间。
国际上早在60年代初就开始投入大量的人力和物力开发有限元分析程序，但真正的CAE软件是诞生于70 年代初期，而近15 年则是CAE 软件商品化的发展阶段。目前流行的CAE分析软件主要有NASTRAN、ADINA、ANSYS、ABAQUS、MARC、COSMOS等。ANSYS软件致力于耦合场的分析计算，能够进行结构、流体、热、电磁四种场的计算，已博得了世界上数千家用户的钟爱。
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以ANSYS为代表的有限元分析软件，不断汲取计算方法和计算机技术的最新进展，将有限元分析、计算机图形学和优化技术相结合，已经成为解决现代工程问题必不可少的有力工具。ANSYS在功能上非常强大，主要体现在前后处理能力，得到了大幅度的改进与扩充，使得ANSYS 在功能、性能、易用性﹑可靠性以及对运行环境的适应性方面，基本上满足了用户的当前需求，帮助用户解决了成千上万个工程实际问题，同时也为科研尽心服务。
到80年代初期，国际上较大型的面向工程的有限元通用软件主要有：ANSYS, NASTRAN, ASKA, ADINA, SAP等。以ANSYS为代表的工程数值模拟软件，是一个多用途的有限元法分析软件，它从1971年的2.0版本与今天的10.0版本已有很大的不同，起初它仅提供结构线性分析和热分析，现在可用来求结构、流体、电力、电磁场及碰撞等问题的解答。它包含了前置处理、解题程序以及后置处理，将有限元分析、计算机图形学和优化技术相结合，已成为现代工程学问题必不可少的有力工具。
2.4 ANSYS在现代石油化工行业的应用
在现代化的石油机械与压力容器设计工业中，产品的设计愈来愈精细、复杂，市场竞争要求石油机械与压力容器设备的性能指标大幅度提高，而ANSYS这样的CAE工具，在许多方面为石油石化企业保持竞争优势提供了强有力的技术保证。ANSYS软件是第一个通过ISO9001质量认证的大型分析设计类软件，是美国机械工程师协会（ASME）、美国核安全局（NQA）及近二十种专业技术协会认证的标准分析软件。在国内第一个通过了中国压力容器标
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准化技术委员会的认证并在国务院十七个部委推广使用。
近十年来，已经有近百不同版本的ANSYS软件在压力容器行业发挥着巨大作用。使ANSYS在压力容器行业占据了国内95%以上的市场份额，成为压力容器分析设计的事实上的标准。ANSYS为推动CAE分析设计在该领域的普及做出了卓有成效的工作，为提高我国压力容器的分析设计水平作出了巨大的贡献。承受高温高压的压力容器设计中常常需要进行弹塑性、蠕变、大变形等非线性分析。起停机等变化的工况引起结构的交变应力，疲劳强度亦是容器设计中必需考虑的问题。对于大型容器的结构，静强度设计不能完全满足要求，因而动强度的分析计算能为容器设计所必需的。ANSYS 动力学分析功能可求解结构的非线性时程响应，谱分析可用于结构的地震响应分析。ANSYS 特有的流体单元可解决盛液容器的动力计算，分析盛液容器的模态及地震响应。
2.5 ANSYS软件概述
ANSYS软件是融结构、流体、电场、磁场、声场分析于一体的大型通用有限元分析软件。由世界上最大的有限元分析软件公司之一的美国ANSYS开发，它能与多数CAD软件接口，实现数据的共享和交换，如Pro/Engineer, NASTRAN，Alogor，I-DEAS，AutoCAD等，是现代产品设计中的高级CAD工具之一。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
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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。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，该软件有多种不同版本，可以运行在从个人机到大型机的多种计算机设备上，如PC, SGI, HP, SUN,DEC，IBM, CRAY等。
2.5.1 ANSYS软件的特点
尽管ANSYS程序功能强大，涉及范围广，但它友好的图形用户界面GUI及其优秀的程序构架使其易学易用。该程序使用了基于Motif标准的易于理解的GUI。
通过GUI可方便地交互访问程序的各种功能、命令、用户手册和参考材料，并可一步一步地完成整个分析，因而使ANSYS易于使用。同时，该程序提供了完整的在线说明和状态途径的超文本帮助系统，以协助有经验的用户进行高级应用。
在用户界面中，ANSYS程序提供了四种通用方法输入命令:菜单、对话框、工具杆、直接输入命令。菜单由运行ANSYS程序时相关的命令和操作功能组成，位于各自的窗口中。ANSYS命令根据其功能分组，保证了用户快速访问到合适的命令。
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1.图形
完全交互式图形是ANSYS程序不可分割的组成部分，图形对于效验前处理数据和在后处理中检查求解结果都是非常重要的。
ANSYS的Power Graphics能够迅速完成ANSYS几何图形及计算结果的显示，对于其几何图形是以对象而不是以需重新组合的数据来贮存的。Power Graphics的显示特性保证了单元和等值线的显示，并且既可用于p单元也可用于h单元。Power Graphics的显示特性加速了等值面显示，断面/覆盖/Q-切片显示。ANSYS图形功能包括以下内容:在实体模型和有限元模型上的边界条件显示，计算结果的彩色等值线显示，随时间或模型中的一条轨迹而变化的结果图形，通用显示操作，用于实体体素的橡皮筋技术多窗口显示，隐藏线剖面及透视显示，软件实现的Z-buffering(阴影光滑及加速显示)，光源阴影图像，边缘显示，收缩显示，变形比率控制显示，多图元组合显示，多达256种颜色显示等。
2.处理器
ANSYS按功能分为若干个处理器:包括一个前处理器，一个求解器，两个后处理器，几个辅助处理器，如设计优化器等。ANSYS前处理器用于生成有限元模型，指定随后求解中所需的选择项。ANSYS求解器用于施加载荷及边界条件，然后完成求解运算。ANSYS后处理器用于获取并检查求解结果，以对模型做出评价，进而进行其他感兴趣的计算。
3.数据库
ANSYS的数据库指在前处理、求解及后处理过程中ANSYS保存在内存中
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的数据。数据库既存储输入数据，如模型几何参数、材料属性及载荷状况等；又存储结果数据，如ANSYS分析得到的应力、应变、位移、温度场等。下面介绍常用的ANSYS数据库操作：
（1）存储数据库
通过File菜单由两种选择，一种是Save as Jobname.db，即将数据存储导Jobname.db 文件中，这里Jobname 是工作文件名，而Save as 是将数