ANSYS 19.0(官方内部版本号:Release 19.0)是美国 ANSYS 公司于 2018 年 1 月 30 日推出的革命性工程仿真软件版本,作为 ANSYS 19 系列的首发迭代,构建了更完整的全流程多物理场仿真生态。软件以 Workbench 为核心集成平台,无缝整合结构力学、流体动力学、电磁学、热分析、声学、燃烧等多学科仿真能力,实现从几何建模、网格划分、求解计算到结果后处理的全流程闭环。ANSYS 19.0 特别强化了燃烧化学反应模拟、断裂力学分析、非线性自适应求解与系统级安全分析能力,内置完整材料库与求解器库,兼容主流 CAD 软件(Creo、SolidWorks、CATIA 等)双向参数链接,是航空航天、汽车制造、电子设备、能源动力、医疗器械等行业研发设计的核心工具,为产品性能验证、故障预测与优化设计提供科学依据。
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一、ANSYS 19.0 全新核心升级功能

1. Workbench 协同平台性能全面提升

项目流程图交互体验优化,数据关系与分析状态直观呈现,操作效率提升 30%

CAD 双向参数链接功能强化,模型变更自动同步至仿真环境,减少重复建模

多物理场耦合分析流程简化,结构 – 热 – 流体 – 电磁多场联动更流畅

新增参数化 HPC 许可模型,支持大规模并行计算,设计探索更具扩展性

自动识别多零件接触关系,接触设置智能化,降低操作复杂度

HPC 许可模式优化,Pro/Premium/Enterprise 分级授权,资源利用更高效

2. Fluent 流体仿真模块重大革新

Fluent Meshing 独立模块优化,网格生成效率提升 40%,质量显著改善

新增 Chemkin Enterprise 模块,独立许可实现快速精确燃烧化学反应流模拟

EnSight 可视化工具加入 ANSYS 家族,提供专业级后处理与结果展示

动态网格技术升级,支持更复杂流固耦合场景,收敛性大幅提升

DCC 化学加速法扩展至稳态流动模拟,与 ISAT 结合提升燃烧仿真效率

λ² 准则与压力时间导数(dp-dt)后处理优化,精准分辨湍流涡与辐射声模式

3. Mechanical 结构分析能力强化

SMART 断裂力学功能增强,支持任意形状裂缝、预置网格裂缝模拟,无需依赖网格

NLAD 非线性自适应功能扩展,支持各种高阶二次单元,适配超大变形问题

疲劳分析模块扩展,支持多轴疲劳、热疲劳与随机振动疲劳评估

显式动力学求解速度提升 40%,适配高速冲击、爆炸等瞬态动力学场景

网格划分算法升级,复杂几何自适应网格生成,精度与效率平衡提升

接触算法稳定性增强,大变形问题求解更可靠,收敛性优化

4. Electronics 电磁仿真突破创新

HFSS 高频仿真求解速度提升 30%,新增多种高频材料模型,适配 5G 通信设备设计

Maxwell 低频电磁场仿真优化,支持电机、变压器多物理场耦合分析

Q3D Extractor 寄生参数提取精度强化,支持 PCB 板与芯片封装寄生效应分析

SIwave 信号完整性分析扩展,解决高速电路信号失真与电源完整性问题

新增电磁 – 热 – 结构多场耦合分析流程,适配电子设备散热与可靠性评估

5. 燃烧与化学反应模拟全面升级

Chemkin Enterprise 独立模块,提供详细化学反应机理库,支持复杂燃烧过程模拟

预混燃烧 FGM 模型支持选定变量求解,增强燃烧模拟灵活性

部分预混燃烧模型扩展,支持非稳态流动与复杂化学反应耦合计算

辐射模型优化,蒙特卡洛辐射源松弛因子可通过 TUI 指定,提升传热与辐射模型精度

6. 系统级安全分析与嵌入式系统建模

Medini Analyze 支持瞬态失效分析,首创芯片级安全分析的瞬态失效建模

嵌入式系统架构建模工具集成,快速创建符合行业安全标准的系统架构

故障模式、影响及诊断分析(FMEDA)功能扩展,覆盖完整产品生命周期风险评估

支持 ISO 26262、DO-178 等行业安全标准,满足汽车、航空航天严苛认证要求


二、ANSYS 19.0安装教程

  1. 下载好压缩包,右键先解压ANSYS 19.0 Win64 中文版 全流程多物理场工程仿真分析软件 图片
  2. 解压后会得到4个压缩包,右键解压第一个如图ANSYS 19.0 Win64 中文版 全流程多物理场工程仿真分析软件 图片
  3. 打开解压的文件夹,右键运行如图ANSYS 19.0 Win64 中文版 全流程多物理场工程仿真分析软件 图片
  4. 点击第一个ANSYS 19.0 Win64 中文版 全流程多物理场工程仿真分析软件 图片
  5. 勾选,点击nextANSYS 19.0 Win64 中文版 全流程多物理场工程仿真分析软件 图片
  6. 选择安装位置,改一个字母D就是安装到D盘了ANSYS 19.0 Win64 中文版 全流程多物理场工程仿真分析软件 图片
  7. 输入你的设备名字ANSYS 19.0 Win64 中文版 全流程多物理场工程仿真分析软件 图片
  8. 安装选择功能,点击nextANSYS 19.0 Win64 中文版 全流程多物理场工程仿真分析软件 图片
  9. 点击nextANSYS 19.0 Win64 中文版 全流程多物理场工程仿真分析软件 图片
  10. 继续ANSYS 19.0 Win64 中文版 全流程多物理场工程仿真分析软件 图片
  11. 等待安装ANSYS 19.0 Win64 中文版 全流程多物理场工程仿真分析软件 图片
  12. 关闭ANSYS 19.0 Win64 中文版 全流程多物理场工程仿真分析软件 图片
  13. 去掉勾选,点击nextANSYS 19.0 Win64 中文版 全流程多物理场工程仿真分析软件 图片
  14. 退出ANSYS 19.0 Win64 中文版 全流程多物理场工程仿真分析软件 图片
  15. 返回到解压的文件夹,右键解压ANSYS 19.0 Win64 中文版 全流程多物理场工程仿真分析软件 图片
  16. 打开如图文件夹ANSYS 19.0 Win64 中文版 全流程多物理场工程仿真分析软件 图片
  17. 复制一份到你安装的目录ANSYS 19.0 Win64 中文版 全流程多物理场工程仿真分析软件 图片
  18. 点击开始菜单,可以把启动图标拖拽到桌面方便使用ANSYS 19.0 Win64 中文版 全流程多物理场工程仿真分析软件 图片
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三、ANSYS 19.0 核心模块详解

1. Workbench 核心协同平台

ANSYS 19.0 核心操作环境,提供项目管理、数据集成与多物理场协同框架

自动管理项目数据与应用程序,实现仿真驱动设计的全流程管控

支持参数化优化设计,自动迭代求解最优设计方案

无缝集成所有 ANSYS 模块,统一界面操作,降低跨模块学习成本

提供丰富的二次开发接口(ACT),支持用户自定义功能扩展

2. Fluent 高级流体动力学分析

处理复杂流动、传热及化学反应的行业标准工具,支持单 / 多相流、燃烧与旋转机械模拟

湍流模型库全面,涵盖 k-ε、k-ω、SST、LES 等主流湍流模型

用户自定义函数(UDF)支持 C 语言编程,实现特定物理过程建模

适配航空发动机、汽车外流场、换热器、水泵等流体工程场景

支持并行计算,万亿网格规模流动问题高效求解

3. Mechanical 结构力学仿真

线性 / 非线性静力学、模态分析、瞬态动力学、疲劳分析、屈曲分析全流程覆盖

提供稀疏直接求解器、预条件共轭梯度求解器等多种方程求解器

适配桥梁、建筑、机械零件、汽车底盘等结构强度与刚度评估

支持热 – 结构耦合分析,模拟温度变化引起的热应力与热变形问题

与 CAD 软件无缝集成,几何模型直接导入并自动更新

4. Electronics Desktop 电磁系统仿真

整合 HFSS、Maxwell、Q3D Extractor、SIwave 等黄金标准电磁工具

HFSS:高频电磁场仿真,适配天线、雷达、微波器件设计

Maxwell:低频电磁场仿真,用于电机、变压器、传感器设计优化

Q3D Extractor:寄生参数提取,支持 PCB 板与芯片封装寄生效应分析

SIwave:信号完整性分析,解决高速电路信号失真与电源完整性问题

5. Chemkin Enterprise 燃烧模拟

独立许可模块,提供详细化学反应机理库,支持复杂燃烧过程模拟

适配内燃机、燃气轮机、火箭发动机等燃烧设备设计优化

与 Fluent 无缝集成,支持燃烧 – 流体 – 传热多物理场耦合计算

提供多种燃烧模型,包括预混、部分预混与扩散燃烧模拟

6. EnSight 专业可视化工具

加入 ANSYS 家族,提供专业级后处理与结果展示能力

支持多物理场仿真结果融合显示,适配复杂工程分析场景

提供丰富的可视化效果与动画制作功能,提升报告展示效果

支持多种数据格式导入与导出,适配跨平台数据共享


四、系统配置要求

最低配置

系统:64 位 Windows 7/8.1/10 专业版 / 企业版

处理器:Intel/AMD 双核 3.0GHz 以上

运行内存:8GB 及以上(单物理场基础分析)

硬盘空间:30GB 可用空间,预留 50GB 存放仿真数据

显卡:2GB 显存专业显卡(NVIDIA Quadro 系列优先),支持 OpenGL 4.0 协议

显示器:1920×1080 分辨率

额外说明:需安装 Microsoft .NET Framework 4.5 及以上版本

推荐配置

系统:64 位 Windows 10 专业版 / 企业版

处理器:Intel Xeon 或 AMD 锐龙 7 八核及以上

运行内存:32GB 起步,复杂多物理场仿真建议 64GB-128GB

硬盘:512GB 及以上 PCIe 固态硬盘(NVMe 优先),提升 IO 性能

显卡:NVIDIA Quadro P4000 及以上 4GB 显存专业显卡

显示器:双屏高清显示,支持多视图并行操作

网络:稳定宽带,支持许可证服务器连接与远程协同


五、 ANSYS快捷键

文件操作

Ctrl+N:新建项目文件

Ctrl+O:打开已有项目

Ctrl+S:保存当前项目

Ctrl+Shift+S:另存为项目文件

Ctrl+P:打印仿真结果

Ctrl+F4:关闭当前窗口

Alt+F4:退出 ANSYS 19.0 软件

编辑基础操作

Ctrl+Z:撤销上一步操作

Ctrl+Y:恢复重做操作

Ctrl+X:剪切选中对象

Ctrl+C:复制选中对象

Ctrl+V:粘贴复制内容

Ctrl+A:全选视图内所有元素

Delete:删除选中对象

F2:重命名对象

视图操控快捷键

Spacebar:视图选择器

Ctrl+1:前视图

Ctrl+2:后视图

Ctrl+3:左视图

Ctrl+4:右视图

Ctrl+5:顶视图

Ctrl+6:底视图

Ctrl+7:等轴测视图

F7:缩放视图以适应窗口

鼠标中键拖动:旋转模型视图

Ctrl + 鼠标中键拖动:平移模型视图

鼠标滚轮滚动:缩放模型大小

选择模式快捷键

Ctrl+P:点选择模式

Ctrl+E:边选择模式

Ctrl+F:面选择模式

Ctrl+B:体选择模式

Ctrl+N:节点选择模式

Ctrl+L:单元选择模式

显示控制快捷键

F9:隐藏选中体

Ctrl+F9:隐藏所有其他体

Shift+F9:显示所有体

F8:隐藏选中面

Shift+F8:显示隐藏面

Ctrl+I:反转可见性(隐藏可见体,显示隐藏体)

F9:实体着色显示

Shift+F9:线框模式显示

F3:显示 / 隐藏基准平面

F4:显示 / 隐藏坐标系

模块快速切换

Ctrl+M:切换至建模模块

Ctrl+Shift+D:切换至动力学分析模块

Ctrl+Alt+F:切换至流体仿真模块

Ctrl+Alt+E:切换至电磁仿真模块

Ctrl+Alt+T:切换至热分析模块

仿真操作快捷键

Ctrl+Alt+L:启动仿真运算

Ctrl+Alt+K:暂停仿真进程

Ctrl+Alt+H:切换仿真分析类型

Ctrl+Alt+R:重启仿真求解

Ctrl+Alt+S:保存仿真结果

Ctrl+Alt+O:导出仿真报告

网格划分快捷键

Ctrl+G:生成网格

Ctrl+Shift+G:重新生成网格

Ctrl+Alt+G:网格质量检查

Ctrl+Alt+D:网格密度控制

Ctrl+Alt+S:网格尺寸设置

结构分析快捷键

Ctrl+S:静态结构分析设置

Ctrl+M:模态分析设置

Ctrl+T:热分析设置

Ctrl+D:动力学分析设置

Ctrl+F:疲劳分析设置

Ctrl+B:屈曲分析设置

流体仿真快捷键

Ctrl+F:流体分析类型设置

Ctrl+V:速度边界条件设置

Ctrl+P:压力边界条件设置

Ctrl+T:温度边界条件设置

Ctrl+R:辐射模型设置

Ctrl+K:化学反应模型设置


六、常见问题及解决方法

  1. 软件启动失败、许可证报错

    Win+R 输入 services.msc,找到 ANSYS License Manager 并启动服务

    检查许可证文件与主机名、MAC 地址绑定信息是否一致

    以管理员身份运行软件,关闭防火墙与杀毒软件拦截

    重新安装许可证组件,确保许可证文件完整无损坏

    工作目录与安装路径避免中文,创建英文本地管理员账户运行

  2. Fluent 仿真收敛困难、结果异常

    检查网格质量,删除负体积网格,加密边界层网格

    调整松弛因子,对难收敛问题逐步降低松弛因子至 0.3-0.5

    确认物理模型选择正确,湍流模型与边界条件匹配实际工况

    启用动态网格稳定化功能,优化流固耦合边界条件设置

    简化复杂几何特征,删除不必要细节,降低仿真复杂度

  3. Mechanical 网格划分失败、效率低下

    检查几何模型完整性,修复破面、非流形边等几何缺陷

    调整网格尺寸控制,采用局部加密与全局尺寸结合策略

    选择合适网格类型,实体网格优先使用四面体与六面体混合网格

    启用网格划分诊断工具,定位网格生成失败区域并针对性修改

    升级硬件配置,增加内存至 32GB 以上,使用多核处理器加速划分

  4. 多物理场耦合分析数据传递失败

    确认各物理场模块版本兼容,使用同一 Workbench 平台管理项目

    检查数据接口设置,确保边界条件与载荷传递正确映射

    降低耦合步长,增加数据交换频率,提升耦合稳定性

    简化模型复杂度,避免超大规模网格耦合计算

    更新显卡驱动,确保多物理场结果可视化正常显示

  5. 超大型模型仿真卡顿、内存溢出

    启用模型简化表示,删除非关键特征,降低网格数量

    采用分布式并行计算,利用多核处理器与多节点集群资源

    将工作目录移至 NVMe 固态硬盘,提升 IO 性能与临时文件读写速度

    增加物理内存至 64GB-128GB,关闭后台占用内存程序

    使用网格自适应技术,仅在关键区域加密网格,平衡精度与资源消耗

  6. CAD 模型导入失败、特征丢失

    确保 CAD 软件版本与 ANSYS 兼容,推荐使用 STEP/IGES 中性格式导入

    修复 CAD 模型几何缺陷,删除重复面、悬边等问题特征

    使用 ANSYS DesignModeler 修复导入模型,补全破面与间隙

    避免导入包含过多细节的复杂装配体,拆分后分步导入分析

    更新 CAD 接口插件,确保双向参数链接功能正常运行


七、实操应用落地案例

7.1 实操一:汽车发动机燃烧过程仿真

1 启动 ANSYS 19.0 Workbench,新建流体动力学分析项目,添加 Chemkin Enterprise 模块

2 导入发动机气缸 CAD 模型,使用 DesignModeler 简化几何,保留关键燃烧室结构

3 进入 Meshing 模块,生成 800 万网格,边界层加密至 8 层,网格质量≥0.90

4 切换至 Fluent 模块,选择 k-ω SST 湍流模型,设置进气速度 20m/s,排气压力 0Pa

5 启用 Chemkin Enterprise 详细化学反应机理,选择正庚烷 – 空气燃烧模型

6 运行仿真,计算燃烧温度分布、压力变化与 NOx 排放浓度

7 优化喷油器位置与喷油时间,降低排放并提升燃烧效率

7.2 实操二:机械零件断裂力学分析

1 新建结构力学分析项目,导入含裂纹机械零件 CAD 模型

2 使用 SMART 断裂力学功能,定义半椭圆形裂纹,设置裂纹扩展路径

3 网格划分采用四面体网格,裂纹尖端加密至 0.1mm,确保裂纹扩展模拟精度

4 定义材料属性,设置弹性模量 200GPa,泊松比 0.3,断裂韧性 KIC=75MPa・m^0.5

5 施加载荷与边界条件,模拟实际工作应力状态

6 运行仿真,分析裂纹扩展路径与临界载荷,评估零件使用寿命

7 优化零件结构设计,增加圆角与加强筋,避免应力集中,延长使用寿命

7.3 实操三:电子设备电磁兼容(EMC)分析

1 新建电磁仿真项目,导入手机整机 CAD 模型,包含 PCB 板、芯片与外壳

2 使用 Electronics Desktop 平台,选择 HFSS 高频电磁仿真模块

3 定义材料属性,PCB 板为 FR-4,外壳为铝合金,芯片为硅材料

4 设置频率范围 800MHz-6GHz,覆盖主流移动通信频段

5 定义辐射边界条件,模拟自由空间电磁波传播

6 运行仿真,计算辐射发射与敏感度,评估电磁兼容性能

7 优化 PCB 板布局与接地设计,降低电磁干扰,提升设备可靠性


文章总结

ANSYS 19.0 Win64 作为 2018 年发布的工程仿真标杆版本,全面强化了多物理场仿真能力,在流体、结构、电磁、燃烧四大核心领域实现技术突破,新增 Chemkin Enterprise 燃烧模拟、EnSight 可视化工具等重磅功能,为航空航天、汽车、电子、能源等行业提供了高效可靠的仿真解决方案。软件以 Workbench 为协同平台,实现 CAD – 仿真 – 优化全流程一体化,兼容主流工程软件格式,支持并行计算与二次开发,是工程技术人员进行产品研发、性能验证与创新设计的必备工具。其稳定的求解器、丰富的物理模型与高效的后处理能力,使其成为工程仿真领域的经典版本,至今仍广泛应用于各类工程场景,为产品质量提升与研发周期缩短提供坚实保障。
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