ANSYS"非官方"历史 (二)中文版全文

S-Y.Chen

1963年，
ANSYS的
创办人John Swanson博士任职于美国宾州匹兹堡西屋公司的太空核子实验室。当时他的工作之一是为某个核子反应火箭作应力分析。为了工作上的需要，Swanson博士写了一些程序来计算加载温度和压力的结构应力和变位。几年下来，建立在Wilson博士原有的有限元素法热传导程序上，扩充了不少三维分析的程序，包括了板壳，非线性，塑性，潜变，动态全程等。此程序当时命名为STASYS(Structural Analysis SYStem)。
        Swanson博士当时就相信，利用这样整合及一般性的有限元素法程序来取代复杂的手算，可以替西屋及其它许多公司省下大量时间和金钱。不过当初西
屋并不支持这样的想法。所以Swanson博士于1969年离开西屋，在临近匹兹堡的家中车库创立了他自己的公司SwansonAnalysis Systems Inc (SASI)。在这里他用打洞器在计算机输入卡上打洞写程序，并租用美国钢铁公司的大型计算机。1970结束之前，商用软件ANSYS宣告诞生，而西屋也成为
他的第一个顾客。根据Swanson博士本人的说法，取ANSYS这个名字是因为专利律师跟他保证ANSYS并没有任何的特别涵意，也不会侵犯到任何公司
的版权。

可以理解的，当时所谓的「写」程序，事实上是在一堆纸卡上打洞，而为客户计算机安装程序时，则必需抱着一大盒的纸卡一张张地塞进客户的计算机。今天很多
计算机软件手册上都还保有「输入卡」（InputDeck）这样的名辞，此处的卡，是名符其实的纸卡。而一张标准规格的纸卡，通常都只代表一行的字符和数字。
        1970年左右，ANSYS用户已经可以在CDC
6600的Cybernet分时网络系统上跑2.0版。当时只支持定格输入模式，用户通常离线将资料键入卡带，然后挑在使用量少，计算机费率便宜时送进机器，第二天一早再到CDC的资料中心检查结果，看模型是不是有错误。
        1975年MITS公司开使组装并出售个人计算机
Altair。
此时PC跟ANSYS还扯不上甚么关系。当时的PC只是一堆电线，电路版和一个外壳，连屏幕和键盘都没有。更糟的是，买的人必需自行组装，而且大半的时后
根本没办法用。当时所谓的PC输入方式是一堆开关，用二进制方式一组一组调整开关输入。刚开使时跟本没有人知道这个机器要干甚么用。不过同
时，Microsoft已经开始为Altair撰写BASIC程序语言。据许多资深的PC迷表示，当初Altair最大的用途，就是让人学习如何组装和使
用Altair。
        1977年，苹果一号计算机诞生。
        1979年左右，ANSYS 3.0版开始可以在VAX11-780迷你计算机上执行。此时ANSYS已经由定格输入模式演化到指令模式，并可以在Tektronix4010及4014单色向量绘图屏幕上显示图型。稍为象样一点的模型，通常要花20至30分钟来显示隐线图型。节点和元素都必需一笔一笔建立，完全没有办
法汇入外部几何模型。用户大量使用NGEN,EGEN, RPnnn等指令来建构模型，当时并已有简单的几何前处理器PREP7。
        1980年，苹果二号计算机诞生。笔者还记得大约在80年
代中期苹果二号上有很流行的电动玩具「希特勒」。这是一个类似角色伴演的游戏。玩者操控一个小人在迷宫中寻找德军总部，途中不时有德军拦路盘查，还可能会
引发枪战﹔找到总部核心之后必须放置定时炸弹并在爆炸前逃出，颇为有趣。这二十几年来计算机科技突飞猛进，计算机游戏也越来越精细绚目，但是角色扮演的游戏，
基本观念上似乎没有很大的改变。

当时Swanson博士也购买了一台RadioShack TRS-80个人计算机，本来预计要在这台机器上发展一套ANSYS，不过后来因为发现计算机上没有符点运算器而把机器退回。据他本人说，他当时觉得有限元素
法似乎应该要有小数点运算才好，现在回想起来似乎当初的想法还不算愚蠢。

许多资深的ANSYS用户表示，同时期里VAX11-780上的ANSYS 4.0版已经相当成熟。批次模式和互动模式已经衔接地相当平顺，档案管理也相当容易。元素建立不再是逐笔键入的模式，后置处理也大大地改进。大型的动态全
程分析及副结构分析当夜就可以完成，后置处理及绘图隔天早上就可以拿到报表。EMAG模块则在4.1版开始向用户推出。

同样在1980年，Microsoft和IBM签下合约，由Microsoft提供IBM的将上市PC操作系统，PCDOS。不过，这个操作系统并不是由Microsoft自己开发的。它是由Microsoft向一个工程师以五万美元的代价买下。这个操作系统的原名是QDOS - theQuick and Dirty Operation System.
        1981年，IBM PC诞生。这台计算机用现成的技术开发而成，并且用开放式架构。原来的想法是希望能尽快推出产品，使IBM能赶上当时已蓬渤发展的个人计算机市场。不过当时的
基本中断系统
（BIOS）为IBM的专有技术。随后Compaq计算机公司以逆向工程造出BIOS，并推出完全与IBMPC兼容的机器。自此引爆了PC仿制的市场竞赛。PC市场的集速膨胀直接改变电算的意义和历史。当时一个月之间PC降价可达百分之三十。也就是因为这样的PC市场膨胀，造就了今天的Microsoft。
        1984，PC史上最具革命性的机种，麦金塔（Macintonsh）计算机诞生。麦金塔比当时的IBM兼容PC家族要先进许多。麦金塔上和操作系统
完全整合的图型界面，以及「显示打印效果一致」（WhatYou See Is What You Get）的观念，要到将近十年后才开始在IBM PC上普遍。很可惜的，麦金塔初期销售量不如预期中的好，导至苹果计算机创办人之一SteveJob被迫离开苹果计算机公司（将Steve Job赶出公司的，是他自己从由百事可乐公司高金礼聘的一位行销高阶主管。当时Steve对那位主管说了一句很有说服力的话把他从百事可乐挖角过来：「你
是要卖一辈子了糖水，还是要跟我一起去改变人类的历史？」）。但是，不久之后，麦金塔计算机销售量开使爬升，创下惊人的业绩。这不但证明了SteveJob的卓越远见，更拯救了当时摇摇欲的苹果计算机公司。麦金塔计算机造就了一群苹果计算机的忠诚拥护者，大部份都终其一生对苹果计算机爱护不坠。苹果计算机在失去Steve Job之后，产品的创造力大不如前，数年后再度陷入危机。最后再度请回Steve Job为代理总裁。Steve Job于2001年仍旧担任该职。

在同时期（1984），ANSYS4.0也开使支持PC。当时使用的芯片是Intel 286，使用指令互动的模式，可以在屏幕上绘出简单的节点和元素。不过这时后还没有Motif规格的图型界面。ANSYS在PC上的第一版，前置处理，后
置处理及求解都在不同的程序上执行。

最佳化设计在1985年引进4.2版。此版亦打破了以往宏只能用400个字符的限制。
        FLOTRAN始于1986年左右，刚开始只是一个维吉尼亚大学的研究生RitaJ. Schnipke的项目。Rita J. Schnipke于研究所毕业后创立了Compuflo公司（于1992年被ANSYS并购）。Schnipke女士后来又自己在维吉尼亚成立了一家公司，名为BlueRidge Numerics，专门撰写以有限元素法为基础的
CFD程序，CFDesign。该公司网址为www.CFDesign.com。

在1989年未收购Compuflo之前，SASI采用与Compuflo合作的方式。ANSYS5.0版和FLOTRAN 2.1A版的合并版当初被宣称为「无接缝的界面整合」。1994年的5.1版ANSYS，FLOTRAN则已经完全整合成ANSYS的一部份。
        5.0版是在1993推出的，随后1994年的5.1版已经有Motif格式的图型界面，并一直到6.0版都维持类似的型态。
        1994年，SwansonAnalysis Systems, Inc.被TA Associates并购。当年该公司在底特律的AUTOFACT
94展览会上宣布了新的公司名称，「ANSYS」。
        1995年冬天，Microsoft推出众人期盼已久的Windows95。该产品是微软的重要理程碑。它延续了旧的DOS操作系统而衔接到新的NT操作系统。Windows95的诞生使得越来越多的工程师和科学家们认真地看待个人计算机，并且像使用工作站一样地，开始将许多高负荷的计算移到个人计算机上。
        1996年，ANSYS推出5.3版。此版是ANSYS第一次支持LS-DYNA。此时ANSYS/LS-DYNA仍是起步阶段。同年六月二
十，ANSYS于Nasdaq上柜成为公开控股公司，结束了它二十六年私人控股的历史。上柜首日发行股即为ANSYS集资超过四千一百万美金。
        1997至1998年间，ANSYS开始向美国许多著名教授和大学实验室发送教育版，期望能从学生及学校扎根推广ANSYS。其中一份送到了亚历桑那州立大学的土木系结构力学小组。这也是作者第一次接触到ANSYS。
2001年是ANSYS非常忙碌而且澎勃发展的一年。首先和International
TechneGroup Incorporated合作推出了
CADfixfor ANSYS 5.6.2/5.7，以解决由外部汇入不同几合模型图文件的问题。接着先后并购了CADOES.A 及ICEM CFD Engineering。同年十二月，6.0版开始发售。此版的离散（Sparse）求解模块有显著的改进，不但速度增快，而且内存空间需求大为减小。
在此版之前，ANSYS多半建议用户使用PCG模块解决大型的模型。笔者于6.0版之前曾独排众议（当初一般用户都认为PCG是较为先进的方法），要求ANSYS改善其离散其求解模块。令人欣慰地，目前离散求解模块已成为ANSYS的重要发展项目之一。不过，同样在6.0版，ANSYS将图型显示窗的预
设背景颜色设为蓝色，引起许多用户的抱怨和反弹。
        2002年四月，ANSYS推出6.1版。为大家所熟悉的Motif格式图型界面被新的版面取代（用户仍可使用旧界面）。此新的界面是由Tcl/tk所发展出来的。此版亦支持IntelItanium 64位芯片及Windows XP的组合。
        2002年十月，ANSYS推出7.0版。此版的离散求解模块有更进一部的改进，一般而言效率比6.0版提高20%至30%。在接触分析方面亦有一
些重大的改进和加强。7.0版亦加入了AIWorkbench Environment (AWE)，这是ANSYS合并ICEM CFD后，采用其技术来改进ANSYS的一个重要理程。预计今后AWE会持续发展直到能完全涵盖及取代传统前后处理及接口为止。

从ANSYS成为公开控股公司以来，对于顾客的要求和响应相对地变得比以前积极。不过，ANSYS有
时也会陷入美国公开控股公司的相同窠柩，过份集中在短期市场表现和销售数字却忽略了基本的技术能力。例如，近几版有许多用户都反应，有很多版本多了许多花
俏的功能却
在技术更新上乏善可陈。有的版本甚至似乎在未除错完成前就推出，由用户除错，然后再由下一版补救。也有用户反应，很多应该属于改进的功能，却被
分成不同的模块出售。2001年间ANSYS虽然并购了一些公司，但却未见技术整合的前瞻计划。不过，目前为止，ANSYS对用户的意见皆能认真地解决，
再加上ANSYS在美国一些重要的客户，如HoneywellEngines Systems Systems，GE Aircraft Engine和Pratt &Whitney等都组成了庞大的用户团体，善尽监督建议之职。所以ANSYS的前景相当看好。笔者相信，ANSYS在未来几年内的发展仍无可限量。
(发表并完稿于2002年)
S-Y.Chen
陈申岳

英文版全文請看
http://www.fea-optimization.com/ans_macro/ANS-history.txt

nanguaa

长见识了，谢谢前辈的文章。1970年，比我年龄都还大的。

jzw19840214

谢谢了！学习！

sd9366

不错，了解很多啊

genius_wzx

很好的文章，对ansys有了更深刻的了解。谢谢楼主。