一般情况下，工程问题是物理现象的数学模型。大多数工程问题的数学模型都有自已相应的边界条件和初值条件的微分方程组，而这些微分方程组又是针对特定的系统或控制体，应用自然界的基本定律和原理推导出来的。这些控制微分方程组代表了质量、力或能量的平衡。有时，在给定的条件下通过求解这些方程组可以得到系统的精确行为。
在许多实际工程问题中，我们一般不能得到它的精确解，这要归因于微分方程组的复杂性，以及难以确定的边界条件和初值条件。为了解决这个问题，我们常常需要借助数值方法来求近似解。解析解在系统中的任何点上都是精确的，而数值解中只是在称为“节点”的离散点上才近似于解析解。任何数值解法的第一步都是离散化，也就是说，要将待求解的对象细分成许多小的区域和节点。数值解法常分为两大类：有限差分方法和有限元方法。使用有限差分方法，需要针对每一节点写出微分方程，并且用差分方程代替偏微分方程，从而得到一组联立的线性方程组。有限差分方法对于较简单的问题是易于理解和应用的，但是使用该方法难以解决带有复杂几何条件和复杂边界条件的问题，对于具有各向异性特性的物体，它也是如此。
相比之下，有限元方法是使用积分方法而不是微分方法来建立系统的代数方程组。而且，该方法用一个连续的函数来近似描述每一个单元的解。由于内部单元的边界是连续的，整个问题的解就可以通过单个的解连接或组装起来。
ANSYS是一个大型的通用有限元计算机程序，它不仅能够进行静态或动态结构力学问题的有限元分析，还能进行热传导、流体流动和电磁学等方面的有限元分析。在过去20多年里，ANSYS是最主要的FEA（有限元）程序。当前的ANSYS版本带有用户图形界面（GUI）的窗口、下拉菜单、对话框和工具栏等，ANSYS已经被广泛应用于许多工程领域，如航空、汽车、电子、核科学等。
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、适量显示、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，其计算机版本要求的操作系统为Windows98或WindowsNT及后续版本，也可运行于UNIX系统下。
启动ANSYS后，从开始平台（主菜单）可以进入各处理模块：PREP7（通用前处理模块），SOLUTION（求解模块），POST1（通用后处理模块），POST26（瞬态过程后处理模块）。
用户的指令可以通过鼠标点击菜单项选取和执行，也可以在命令输入窗口通过键盘输入。命令一经执行，该命令就会在.LOG文件中列出，打开输出窗口可以看到.LOG文件的内容。如果软件运行过程中出现问题，查看.LOG文件中的命令流及其错误提示，将有助于快速发现问题的根源。.LOG文件的内容可以略作修改存到一个批处理文件中，在以后进行同样工作时，由ANSYS自动读入并执行，这是ANSYS软件的第三种命令输入方式。这种命令输入方式在进行某些重复性较高的工作时，能有效地提高工作速度。
1.前处理模块PREP7
双击实用菜单中的“Preprocessor”，进入ANSYS的前处理模块。这个模块主要有两部分内容：实体建模和网格划分。
实体建模。ANSYS程序提供了两种实体建模方法：自顶向下与自底向上。自顶向下进行实体建模时，用户定义一个模型的最高级图元，如球、棱柱，称为基元，程序则自动定义相关的面、线及关键点。用户利用这些高级图元直接构造几何模型，如二维的圆和矩形，以及三维的块、球、锥和柱。无论使用自顶向下还是自底向上的方法建模，用户均能使用布尔运算来组合数据集，从而“雕塑出”一个实体模型。ANSYS程序提供了完整的布尔运算，诸如相加、相减、相交、分割、黏结和重叠。在创建复杂实体模型时，对线、面、体、基元的布尔操作能减少相当可观的建模工作量。ANSYS程序还提供了拖拉、延伸、旋转、移动和复制实体模型图元的功能。附加的功能还包括圆弧构造，切线构造，通过拖拉与旋转生成面和体、线与面的自动相交运算，自动倒角生成，用于网格划分的顶点的建立、移动、复制和删除。自底向上进行实体建模时，用户从最低级的图元向上构造模型，即用户首先定义关键点，然后依次是相关的线、面、体。
网格划分。ANSYS程序提供了使用便捷、高质量的对CAD模型进行网格划分的功能。包括四种网格划分方法：延伸划分、映像划分、自由划分和自适应划分。延伸网格划分可将一个二维网格延伸成一个三维网格。映像网格划分允许用户将几何模型分解成简单的几部分，然后选择合适的单元属性和网格控制，生成映像网格。ANSYS程序的自由网格划分器功能是十分强大的，可对复杂模型直接划分，避免了用户对各个部分分别划分然后进行组装时各部分网格不匹配带来的麻烦。自适应网格划分是在生成了具有边界条件的实体模型以后，用户指示程序自动生成有限元网格，分析、估计网格的离散误差，然后重新定义网格大小，再次分析计算、估计网格的离散误差，直至误差低于用户定义的值或达到用户定义的求解次数。
2.分析计算模块SOLUTION
前处理阶段完成建模以后，用户可以在求解阶段获得分析结果。在该阶段，用户可以定义分析类型、分析选项、载荷数据和载荷步选项，然后开始有限元求解。
ANSYS软件能完成结构静力、结构动力学、热分析、电磁场、动力学、流体动力学等多种工程分析问题。其中热分析程序可处理热传递的三种基本类型：传导、对流和辐射。热传递的三种类型均可进行稳态和瞬态、线性和非线性分析。热分析还具有可以模拟材料固化和熔解过程的相变分析能力以及模拟热与结构应力之间的热—结构耦合分析能力。(www.xing528.com)
电磁场分析主要用于电磁场问题的分析，如电感、电容、磁通量密度、涡流、电场分布、磁力线分布、力、运动效应、电路和能量损失等。还可用于螺线管、调节器、发电机、变换器、磁体、加速器、电解槽及无损检测装置等的设计和分析领域。
3.后处理模块POST1和POST26
ANSYS软件的后处理过程包括两个部分：通过后处理模块POST1和时间历程后处理模块POST26。通过友好的用户界面，可以很容易地获得求解过程的计算结果并对其进行显示。这些结果可能包括位移、温度、应力、应变、速度及热流等，输出形式可以有图形显示和数据列表两种。
（1）通用后处理模块POST1。这个模块对前面的分析结果能以图形形式显示和输出。例如，计算结果（如应力）在模型上的变化情况可用等值线图表示，不同的等值线颜色代表了不同的值（如应力值）。浓淡图则用不同的颜色代表不同的数值区（如应力范围），清晰地反映了计算结果的区域分布情况。
（2）瞬态过程后处理模块POST26。这个模块用于检查在一个时间段或子步历程中的结果，如节点位移、应力或支反力。这些结果能通过绘制曲线或列表查看。绘制一个或多个变量随频率或其他量变化的曲线，有助于形象化地表示分析结果。另外，POST26还可以进行曲线的代数运算。
ANSYS软件包含多种有限元分析功能，从简单的线性静态分析到复杂的非线性动态分析，以及流体分析、热分析、电磁学分析等。
一个典型的ANSYS分析过程可分为四个步骤：
1）建立模型和划分网格。
2）添加载荷和约束。
3）求解。
4）后处理过程。
用户可以在ANSYS里直接建立模型，当然，作为一种可供替换的方案，也可以先在用户擅长的CAD系统里建立实体模型，把模型存为IGES文件格式，然后把这个文件输入到ANSYS中。一旦模型成功地输入后，就可以像在AN-SYS中创建的模型那样对这个模型进行网格划分。
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