有限元仿真是工程领域中常用的一种分析方法,它通过数值计算的方式对复杂的结构、材料和系统进行模拟,以评估其性能、强度和稳定性。进行有限元仿真需要使用专门的软件工具,并需要相应的电脑配置和工作站配置来支持高性能的计算和分析。
常见有限元分析前处理软件:ANSYS SpaceClaim,Meshing,ICEM CFD Altair HyperMesh MSC Patran ANSA Abaqus /CAE Siemens Femap
首先,让我们来看看有限元仿真对电脑配置的要求。通常来说,有限元仿真软件对计算机的要求非常高,因为它需要进行大规模的矩阵计算、数值求解和数据处理。

下面给到一些建议供大家参考
CPU建议
数值模拟计算主要看CPU的双精度浮点算力(FP64),CPU核心越多越好,主频越高越好。峰值浮点算力的计算公式为:注:单CPU的双精度浮点算力峰值 = 核数 × 单核主频 × CPU单个周期双精度浮点计算次数
其中CPU单个周期双精度浮点计算值取决于SIMD指令集合,SIMD指令集合包括SSE、SSE2、SSE3、AVX、AVX2、AVX512等,各指令集相应的单周期浮点计算次数见下表。
所以我建议选择带AVX2或者AVX512指令集的CPU,双精度浮点能力更强。
软件优化方面,intel有MKL数学核心函数库,大多数科学计算软件对intel优化更好,在核心数目相差不大的情况下,建议优先选择intel的CPU。但是,在HEDT平台和服务器领域,同价位下AMD有更多的物理核心,可以靠堆核获得更高的算力。
内存建议
内存容量够不够直接影响计算结果的准确性。一旦物理内存不足,系统将自动启用虚拟内存。由于虚拟内存位于硬盘上,所以运算效率会大大降低, 并且出错率大大增加。
内存的用量与计算模型的大小有关,COMSOL官方建议以自由度(DOF)来进行大致的判断。而自由度涉及多方面因素,包括网格数量,物理场(因变量)数量,形参单元阶次等。如下图显示了几个求解不同三维有限元问题时所需的内存量。
所以确定内存容量的最好办法就是拿几个自己常用的项目跑一下,打开任务管理器看看占用多少。
内存频率在有些特殊的计算场景中也会影响计算效率,比如在CFD仿真中,计算效率的瓶颈往往在内存带宽上,而内存带宽和通道数、频率之间呈正相关,所以CFD用户优先考虑用DDR5平台,或者HEDT四通道平台,未来HEDT也可能上DDR5,到时候我会更新配置单。
硬盘建议
如果模型不大,普通家用M.2固态就够了;如果做特大项目还是要高性能固态,原因如下:
(1)后处理文件特别大,硬盘读写性能不行打开会比较久。
(2)网格特别多的工况下,比如动态网格法,内存经常不够用,需要部分硬盘空间当虚拟内存,固态的读写性能直接决定计算效率。
显卡建议
数值模拟建模只要UHD核显就够了,没必要用高性能游戏显卡。
一般数值模拟软件都有“GPU加速”功能,那是面向双精度计算卡Tesla的功能,游戏卡Geforce和专业绘图卡Quadro的双精度单元都被阉割了,无法实现“GPU加速”,开了加速很可能更慢,谨慎使用。
Nvidia Tesla双精度计算卡比较昂贵,如果预算在10w以内,建议优先堆CPU核心和内存。
以下是一些常见的有限元仿真电脑配置要求:
基础配置(参考报价:12999元)
处理器:I7-14700(20核28线程,基础频率2.1GHz,最高支持5.4GHz)
内存:64G 及以上、
硬盘:1TB固态+4TB机械(根据实际需求选择容量)
显卡:NVIDIA A2000-12G显存
升级配置(参考报价:24699元)
处理器:I9-14900K(24核32线程,基础频率3.2GHz,最高支持6.0GHz)
内存:128G 及以上、
硬盘:1TB固态+4TB机械(根据实际需求选择容量)
显卡:NVIDIA A4000-16G显存
性价比配置(参考报价:28788元)
处理器: AMD 5945WX 12核 4.1G主频
内存:128G
硬盘:1T固态+4T机械
显卡:NVIDIA A2000-12G
进阶款配置(参考价格:76999元)
处理器:双路AMD 7763 128核256线程 主频2.45G
内存:256G
硬盘:2TB固态+8T机械
显卡:NVIDIA A6000-48G
进阶款配置(参考报价:96700元)
处理器:金牌2颗6258R 56核112线 主频2.7G
内存:256G
硬盘:2TB固态+8T机械
显卡:NVIDIA A5000Ada-32G
高配款配置(参考报价:122999元)
处理器:单颗AMD 9754 128核256线程 2.2G
内存:512G DDR5
硬盘:2TB固态+8T机械
显卡:NVIDIA A6000Ada-48G
更多配置请联系您的专属客户经理:028-85073711, 13882047169