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標題: 常用的CAE分析軟件比較 [打印本頁]
作者: 曉昀 時間: 2021-9-6 22:39
標題: 常用的CAE分析軟件比較
本帖最后由 曉昀 于 2021-9-6 22:42 編輯
要完成一項CAE工程,，合適的軟件是必須配備的,，目前比較常用的CAE分析軟件有ANSYS,、ABAQUS,、NASTRAN,、ADINA ,、MARC,、MAGSOFT,、COSMOS等,。我們不能簡單地評價哪種軟件最強大,，因為每一種都有其優(yōu)勢和照顧不到的地方,，就看你怎么使用它了。換句話說,，在具體的工程實踐中,，能正確地選擇某種或某幾種軟件也體現(xiàn)了工程師們的專業(yè)素養(yǎng)。
ABAQUS
關(guān)鍵詞：非線性 全面
如果要給ABAQUS貼一個標簽,，那么毫無疑問是“非線性”這個詞,。雖然ABAQUS是以“高端通用有限元系統(tǒng)軟件”的姿態(tài)出現(xiàn)的，但是它的王者之氣明顯存在于非線性分析領域,。ABAQUS長于非線性有限元分析,可以分析復雜的固體力學和結(jié)構(gòu)力學系統(tǒng),，特別是能夠駕馭非常龐大的復雜問題和模擬高度非線性問題，不但可以做單一零件的力學和多物理場的分析,，同時還可以做系統(tǒng)級的分析和研究,，其系統(tǒng)級分析的特點相對于其他分析軟件來說是獨一無二的。
ABAQUS為業(yè)界贊譽的“分析功能全面”這一特點也是在非線性部分才表現(xiàn)得特別突出,。比如說,，用ANSYS進行結(jié)構(gòu)非線性計算的時候，總要進行很多參數(shù)的設置,，也比較容易不收斂,，而ABAQUS卻無需這方面的擔憂；ABAQUS解決巖土,、混凝土等的非線性問題比MARC要好,，光本構(gòu)就一大堆，而且例子也多,，而ANSYS巖土能力為零,。另外它的先進的軟件設計思想、嚴密直觀的系統(tǒng),，以及多載荷步的計算和規(guī)劃也是值得大家點贊的,。
需要指出的是，ABAQUS對爆炸與沖擊過程的模擬相對不如DYTRAN和LS-DYNA3D。它最大的缺點是上手慢,，也沒有看到什么read friendly的教程,。
ANSYS
關(guān)鍵詞：多場耦合 多模塊
ANSYS軟件是一款大型通用有限元分析軟件,，之所以這么說是因為它的模塊很多（但是它們核心的計算部分變化不大）,，這些模塊是在收購很多很牛掰的軟件后整合形成的。目前ANSYS融結(jié)構(gòu),、流體,、電場、磁場,、聲場分析于一體的,，擅長于多物理場和非線性問題的有限元分析,對于流體分析，電磁分析,，瞬態(tài)動力學分析已經(jīng)很強大,在鐵道,，建筑和壓力容器方面應用較多。
它的明顯優(yōu)勢在多場耦合,，尤其是物理場耦合,。至于熱分析則很一般，對于巖土結(jié)構(gòu)的靜力學計算也不是很強悍,。另外值得一提的是ANSYS的apdl語言非常高級,，這也是非常多工程師喜歡使用這款軟件的原因之一。
目前ANSYS又推出了ANSYS16.0軟件,，在結(jié)構(gòu),、流體、電磁,、多物理場耦合仿真,、嵌入式仿真各方面都有發(fā)展，我只能說,，為了仿真ANSYS也是蠻拼的,。
LS-DYNA
關(guān)鍵詞：沖擊、碰撞
LS-DYNA由LSTC公司開發(fā),，是一個通用顯式非線性動力分析有限元程序,，也是公認的計算沖擊，碰撞問題的很牛的軟件,。LS-DYNA最初是1976年在美國勞倫斯利弗莫爾國家實驗室由J.O.Hallquist主持開發(fā)完成的,，主要目的是為核武器的彈頭設計提供分析工具，后經(jīng)多次擴充和改進,，計算功能更為強大,。
雖然該軟件聲稱可以求解各種三維非線性結(jié)構(gòu)的高速碰撞、爆炸和金屬成型等接觸非線性、沖擊載荷非線性和材料非線性問題,，但實際上它在爆炸沖擊方面,，功能相對較弱，其歐拉混合單元中目前最多只能容許三種物質(zhì),，邊界處理很粗糙,，在拉格朗日——歐拉結(jié)合方面不如DYTRAN靈活。
由于 LS-DYNA在沖擊,、碰撞領域的成績斐然,，ANSYS也購買了它的求解器進行沖擊，碰撞問題的計算,。不過,，在ANSYS WORKBENCH中的AUTODYN軟件計算沖擊，碰撞的功能與LS-DNYA相似,，也非常好,。該軟件不僅具有FEM求解器，也具有有限體積求解器用于計算流體,，以及無網(wǎng)格方法進行爆炸的仿真,，做得非常好，并不比LS-DYNA差,。
DYTRAN
關(guān)鍵詞：高度非線性,、流固耦合
DYTRAN軟件由MSC.software公司開發(fā)，在同類軟件中,，DYTRAN在高度非線性,、流固耦合方面有獨特之處。MSC.DYTRAN程序是在LS-DYNA3D的框架下,，在程序中增加荷蘭PISCES;INTERNATIONAL公司開發(fā)的PICSES的高級流體動力學和流體結(jié)構(gòu)相互作用功能,，還在PISCES的歐拉模式算法基礎上，開發(fā)了物質(zhì)流動算法和流固耦合算法發(fā)展而來的,。
但是,，由于MSC.DYTRAN是一個混合物，在繼承了LS-DYNA3D與PISCES優(yōu)點的同時,，也繼承了其不足,。首先，材料模型不豐富,，對于巖土類處理尤其差,，雖然提供了用戶材料模型接口，但由于程序本身的缺陷,，難于將反映材料特性的模型加上去,；其次,，沒有二維計算功能，軸對稱問題也只能按三維問題處理,，使計算量大幅度增加,；在處理沖擊問題的接觸算法上遠不如當前版的LS-DYNA3D全面。
ADINA
關(guān)鍵詞：特殊解法
ADINA是近年來發(fā)展最快的有限元軟件,，它獨創(chuàng)有許多特殊解法, 如勁度穩(wěn)定法(Stiffness Stabilization),自動步進法(Automatic Time Stepping),外力-變位同步控制法(Load-Displacement Control)以及BFGS梯度矩陣更新法,使得復雜的非線性問題(如接觸,塑性及破壞等), 具有快速且?guī)缀踅^對收斂的特性, 且程式具有穩(wěn)定的自動參數(shù)計算,用戶無需頭痛于調(diào)整各項參數(shù),。另外值得一提的就是它有源代碼，我們可以對程序進行改造,，滿足特殊的需求,。
NASTRAN
關(guān)鍵詞：原代碼程序 航空航天
NASTRAN是大型通用結(jié)構(gòu)有限元分析軟件，也是全球CAE工業(yè)標準的原代碼程序,。NASTRAN系統(tǒng)長于線性有限元分析和動力計算，因為和NASA(美國國家宇航局)的特殊關(guān)系,，它在航空航天領域有著崇高的地位,。NASTRAN的求解器效率比ANSYS高一些。
NASTRAN,結(jié)構(gòu)分析做得很好,，用起來感覺不出與ANSYS有多大的差別,。在中國也占領了相當大的用戶市場。
ALGOR
關(guān)鍵詞：友好
ALGOR屬于中高檔CAE分析軟件,，在汽車,，電子, 航空航天，醫(yī)學,，日用品生產(chǎn),，軍事，電力系統(tǒng),，石油,，大型建筑以及微電子機械系統(tǒng)等諸多領域中均有廣泛應用。它最大的特點是易學易用,，界面友好,，操作簡單，這可以極大提高軟件應用者在工程實際中的效率,。
COSMOS
關(guān)鍵詞：速度
COSMOS相對影響比較小,但Cosmos可以說是多物理場分析專家,，其最大特點是運算速度飛快快，這是其他軟件所不能比擬的,。因Cosmos的研發(fā)者將收斂的迭代法--又稱做快速有限元法導入COSMOS的產(chǎn)品之中,，使新的有限元分析軟件對磁盤空間上的要求大幅降低，占用計算機系統(tǒng)的內(nèi)存也大大減少,，因此分析速度大幅加快,，超越傳統(tǒng)甚多,。另外COSMOS設置耦合條件也很好，操作也很方便,。
HYPERMESH
關(guān)鍵詞：前處理 網(wǎng)格
HYPERMESH被業(yè)界人士稱為前處理專家,。在網(wǎng)格劃分方面，恐怕沒有哪個軟件可與之匹敵,。其對網(wǎng)格的精密而底層的控制,，令人嘆為觀止。所以,，設若要做幾何清理,，劃分網(wǎng)格，HYPERMESH的確是首選,。
汽車領域90%以上的LICENSE是hypermesh+nastran,。HYPERMESH是萬金油，在汽車領域的另外常用搭配是 HYPERMESH+ABAQUS也占相當比重,。
MARC
關(guān)鍵詞：任性
MARC 是做非線性很牛的軟件,，具有極強的結(jié)構(gòu)分析能力�,？梢蕴幚砀鞣N線性和非線性結(jié)構(gòu)分析包括：線性/非線性靜力分析,、模態(tài)分析、簡諧響應分析,、頻譜分析,、隨機振動分析、動力響應分析,、自動的靜/動力接觸,、屈曲/失穩(wěn)、失效和破壞分析等,。
但是其操作界面用起來很費勁,，有自虐傾向的人可能會被虐得很爽。比較一下文件輸入和讀取這兩項：MARC的輸入文件要比ABAQUS難讀懂,，工況的變化也不如ABAQUS靈活,。但是，MARC 的求解器速度非常地快,，類似的問題要比ABAQUS快幾倍,。Patran的通用性遠比MARC強。它可以產(chǎn)生Nastran,，ABAQUS,，MARC等所需的文件，也可以讀取它們的結(jié)果文件,。
所以,，如果駕馭好了MARC這個任性的小子,，還是很可以顯擺下你的動手能力的。
除了以上的分析軟件還有鈑金成型分析軟件（DYform）,，電機設計常用的電磁分析軟件（MAXwell）等等,。
總之，每款軟件都自己擅長和不擅長的地方,，像 NASTRAN,ABAQUS,ANSYS這種界面友好,、操作方便、試用范圍較廣的軟件還是比較受初學者歡迎的,。ANSYS做得很全面,，流體分析，電磁分析,，多物理場分析超級強大,，而非線性分析弱一些；ABAQUS非線性分析最厲害,；而NASTRAN則非常正規(guī),。不管從哪種軟件入手，學好了以后再涉足其它軟件也會有事半功倍的效果,。
作者: 做鋼的 時間: 2021-9-7 07:54
Algor早就被Autodesk收購了，并更名為Autodesk simulation Mechanical & Multiphysics
Maxwell也早被ansys收購了,，成為ansys workbench的一個模塊
至于cosmos很早就與solidworks緊密配合,，更是在09年成為solidworks simulation。
所以說這文章什么時候?qū)懙�,，不言自明�?/font>
而樓主竟然一點不動就原文抄過來,，說明樓主一點不懂。
作者: 曉昀 時間: 2021-9-7 08:02
不同的角度可以看出不同的問題,。
作者: yehongwei 時間: 2021-9-7 08:34
干貨滿滿
作者: yehongwei 時間: 2021-9-7 08:35
你很專業(yè),，
作者: 武漢老虎 時間: 2021-9-7 08:37
太難了,。。,。,。。,。
作者: liguowei951 時間: 2021-9-7 08:38
正解
作者: 流著淚的你的臉 時間: 2021-9-7 08:42
本帖最后由 流著淚的你的臉 于 2021-9-7 08:54 編輯
樓主這是你的總結(jié)嗎,？還是轉(zhuǎn)載別人的
作者: 曉昀 時間: 2021-9-7 09:12
本帖最后由 曉昀 于 2021-9-7 09:29 編輯
不愿看可以不看呀,。
從專業(yè)使用的角度去看問題，知道怎么使用不更好嗎,？從被誰誰家收購了去看問題,，沒有實際意義。
看問題是多角度的,，思維也是多方面的,，而且，需要的人自然去找,。
作者: 流著淚的你的臉 時間: 2021-9-7 09:17
那看來樓主都用過，是自己總結(jié)了
作者: xingqier 時間: 2021-9-7 09:25
挺好的
作者: 斯文棒棒 時間: 2021-9-7 09:57
”目前ANSYS又推出了ANSYS16.0軟件“,，看來這帖子很老了,，現(xiàn)在都2021了。
作者: 該昵稱未注冊 時間: 2021-9-7 10:07
蹭個貼,，混個積分
作者: myself1025 時間: 2021-9-7 10:39
正在學習中
作者: yehongwei 時間: 2021-9-7 10:58
666
作者: yehongwei 時間: 2021-9-7 11:29
666
作者: xinshiji666 時間: 2021-9-7 11:56
習慣了用SW自帶的仿真,，上手快，其實SW還有個flowsimulation也挺不錯的,。ABAQUS這個軟件多年軟件公司來培訓過,，感覺很強大，可惜全是英文,，給了個試用版,，覺得挺難上手的，放棄了
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