SolidWorks软件,三维机械设计软件
目前国内外常用CAE软件及其特点 400-707-5008
发表时间:2017-5-18 发布者:亿达四方

目前常用的CAE软件分析比较

要保质保量的完成CAE工程,选择合适的CAE软件非常重要,现在常用的CAE分析软件主要有ANSYS、HYPERMESH、ABAQUS、COSMOS、NASTRAN、ADINA 、MARC、MAGSOFT、等等。不能单一地评价哪款软件最好,每一种CAE软件都有其优势和不足,关键看我们怎么使用。也就是说,在具体的CAE工程实践中,能正确地选择一款或几款软件配合使用,也体现了CAE工程师的资深经验。下面总结目前常见CAE软件的特点供您参考:

ANSYS 软件关键词多场耦合 多模块
ANSYS软件是一款大型通用有限元分析软件,它的模块很多,但是它们核心的计算部分变化不大。这些模块是收购了其他专业软件后整合形成的。ANSYS融结构、流体、电场、磁场、声场分析于一体,擅长于多物理场和非线性问题的有限元分析,对于流体分析、电磁分析、瞬态动力学分析已经很强大。在铁道、建筑和压力容器方面应用较多。ANSYS软件的主要优势是多场耦合分析,尤其是物理场耦合分析。至于热分析、岩土结构静力学计算则比较一般。不过ANSYS的apdl语言比较高级,这也是很多工程师喜欢使用这款软件的原因之一。目前ANSYS又推出了ANSYS16.0软件,在结构、流体、电磁、多物理场耦合仿真、嵌入式仿真各方面都有新的改进。CAE软件

HYPERMESH软件关键词:前处理 网格专家
HYPERMESH被业界人士称为前处理专家。是Altair 公司的主打产品,HYPERMESH在网格划分方面的功能是所有CAE分析软件中的佼佼者。其对网格的精密而底层的控制,令人叹为观止。所以,假如需要做几何清理、划分网格,HYPERMESH软件是首选。汽车领域90%以上的LICENSE是hypermesh+nastran。HYPERMESH是万金油,在汽车领域的另外常用搭配是 HYPERMESH+ABAQUS也占相当比重。

COSMOS软件关键词:速度超快
COSMOS相对影响比较小,但Cosmos可以说是多物理场分析专家,最大特点是运算速度非常快,这是其他CAE软件所不能比拟的。因Cosmos的研发者将收敛的迭代法--又称做快速有限元法导入COSMOS的产品之中,使新的有限元分析软件对磁盘空间上的要求大幅降低,占用计算机系统的内存也大大减少,因此分析速度大幅加快,超越传统甚多。而且,COSMOS软件设置耦合条件非常棒,界面操作方便。

ABAQUS软件最明显的特点是“非线性”
虽然ABAQUS是以“高端通用有限元系统软件”著称,但是ABAQUS软件的王者之气明显存在于非线性分析领域。ABAQUS长于非线性有限元分析,可以分析复杂的固体力学和结构力学系统,特别是能够驾驭非常庞大的复杂问题和模拟高度非线性问题,不但可以做单一零件的力学和多物理场的分析,还可以做系统级的分析和研究,其系统级分析的特点相对于其他分析软件来说是独一无二的。ABAQUS在非线性部分的分析功能特别突出。如果用ANSYS软件进行结构非线性计算,需要进行很多参数的设置,而ABAQUS却不需要;ABAQUS解决岩土、混凝土等的非线性问题比MARC要好,光本构就一大堆,而且例子也多,而ANSYS岩土能力为零。另外它的先进的软件设计思想、严密直观的系统,以及多载荷步的计算和规划也是值得大家点赞的。不过对于爆炸与冲击过程的模拟,ABAQUS逊于DYTRAN和LS-DYNA3D。

LS-DYNA 软件关键词:冲击、碰撞
LS-DYNA由LSTC公司开发,是一个通用显式非线性动力分析有限元程序,也是公认的计算冲击,碰撞问题的很不错的软件。虽然该软件声称可以求解各种三维非线性结构的高速碰撞、爆炸和金属成型等接触非线性、冲击载荷非线性和材料非线性问题,但它在爆炸冲击方面功能相对较弱,其欧拉混合单元中目前最多只能容许三种物质,边界处理很粗糙,在拉格朗日——欧拉结合方面不如DYTRAN灵活。由于 LS-DYNA在冲击、碰撞领域的成绩斐然,ANSYS也购买了它的求解器进行冲击、碰撞问题的计算。不过,在ANSYS WORKBENCH中的AUTODYN软件计算冲击,碰撞的功能与LS-DNYA相似,也非常好。该软件不仅具有FEM求解器,也具有有限体积求解器用于计算流体,以及无网格方法进行爆炸的仿真,做得非常好,并不比LS-DYNA差。

DYTRAN软件关键词:高度非线性、流固耦合
DYTRAN软件由MSC.software公司开发,MSC.DYTRAN程序是在LS-DYNA3D的框架下,在程序中增加荷兰PISCES;INTERNATIONAL公司开发的PICSES的高级流体动力学和流体结构相互作用功能,还在PISCES的欧拉模式算法基础上,开发了物质流动算法和流固耦合算法发展而来的。但是,由于MSC.DYTRAN是一个混合物,在继承了LS-DYNA3D与PISCES优点的同时,也继承了其不足。首先,材料模型不丰富,对于岩土类处理尤其差,虽然提供了用户材料模型接口,但由于程序本身的缺陷,难于将反映材料特性的模型加上去;其次,没有二维计算功能,轴对称问题也只能按三维问题处理,使计算量大幅度增加;在处理冲击问题的接触算法上远不如当前版的LS-DYNA3D全面。

ADINA关键词:特殊解法
ADINA是近年来发展最快的有限元软件,它独创有许多特殊解法, 如劲度稳定法(Stiffness Stabilization),自动步进法(Automatic Time Stepping),外力-变位同步控制法(Load-Displacement Control)以及BFGS梯度矩阵更新法,使得复杂的非线性问题(如接触,塑性及破坏等), 具有快速且几乎绝对收敛的特性, 且程式具有稳定的自动参数计算,用户无需头痛于调整各项参数。另外值得一提的就是它有源代码,我们可以对程序进行改造,满足特殊的需求。

NASTRAN关键词:原代码程序 航空航天
NASTRAN是大型通用结构有限元分析软件,也是全球CAE工业标准的原代码程序。NASTRAN系统长于线性有限元分析和动力计算,因为和NASA(美国国家宇航局)的特殊关系,它在航空航天领域有着崇高的地位。NASTRAN的求解器效率比ANSYS高一些。NASTRAN,结构分析做得很好,用起来感觉不出与ANSYS有多大的差别。在中国也占领了相当大的用户市场。

ALGOR关键词:友好
ALGOR属于中高档CAE分析软件,在汽车,电子, 航空航天,医学,日用品生产,军事,电力系统,石油,大型建筑以及微电子机械系统等诸多领域中均有广泛应用。它最大的特点是易学易用,界面友好,操作简单,这可以极大提高软件应用者在工程实际中的效率。

MARC关键词:任性
MARC 是做非线性很牛的软件,具有极强的结构分析能力。可以处理各种线性和非线性结构分析包括:线性/非线性静力分析、模态分析、简谐响应分析、频谱分析、随机振动分析、动力响应分析、自动的静/动力接触、屈曲/失稳、失效和破坏分析等。但是其操作界面用起来很费劲,有自虐倾向的人可能会被虐得很爽。比较一下文件输入和读取这两项:MARC的输入文件要比ABAQUS难读懂,工况的变化也不如ABAQUS灵活。但是,MARC 的求解器速度非常地快,类似的问题要比ABAQUS快几倍。Patran的通用性远比MARC强。它可以产生Nastran,ABAQUS,MARC等所需的文件,也可以读取它们的结果文件。
所以,如果驾驭好了MARC这个任性的小子,还是很可以显摆下你的动手能力的。

总结
总之,据小编观察,每款软件都有自己的粉丝,像ANSYS、HYPERMESH、ABAQUS、COSMOS这种功能强大、界面友好、操作方便、试用范围较广的软件还是比较受初学者、行业专家的高度认可。HYPERMESH在网格划分、前处理方面是所有CAE分析软件中的佼佼者;ABAQUS非线性分析最厉害;而COSMOS软件速度超快。不管先学哪款CAE分析软件,学好后再参考其他CAE软件也会一点即通、事半功倍。



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