COSMOS与其他有限元分析软件的比较
SolidWorks3D软件和COSMOS分析软件应用介绍
SolidWorks3D软件和COSMOS分析软件应用介绍目前,我们能够以很高的质量标准完成航天和军工领域的研发订单。
这些最终证实了3D CAD 软件SolidWorks 和分析软件COSMOS 的优势。
本文介绍了SolidWorks3D软件和COSMOS分析软件应用相关内容。
当今社会,令人满意的事物主导着我们的生活。
不久前似乎还不可能完成的事情,现在已经变得轻而易举:最高的建筑、最快的车、或者最大的客轮。
这些当代的巨作之所以能够变为现实,离不开不同领域公司的参与以及工作之间的相互交流,而研发总是扮演着开路先锋的角色,为可持续发展、成功的生产理念奠定必要的基础。
位于德国Niestetal的iw-Maschinenbau 股份有限公司,长期参与大型项目(例如当今世界上最大客机)的研发工作。
为了能按时完成任务,设计顾问们采用了SolidWorks3D软件和COSMOS分析软件等现代化创新和的资源,对三维设计模型进行全面的分析验证。
从2D到3Diw-Maschinenbau 的设计顾问们把注意力集中在机器和仪表技术的解决方案、以及程序和系统工程上,提供了从设计计算到设计组装的全套服务。
无论是专用机器、驱动装置还是装备设计,这家中型企业的产品都以设计精确和安全著称。
iw-Maschinenbau在2002 年之前一直提供2D 和3D 设计。
但之后面对不断增长的客户需求,该公司不得不对形势进行重新评估。
Dipl.-Ing. Frank Grabow 作为iw-Maschinenbau 股份有限公司的一名高管,他表示:“在当今市场上,公司必须不断的进步才能保持竞争力。
而如今我们面临的很多问题,3D 系统也无法满足我们的全部要求,所以我们不得不重新审时度势,寻找新的解决方案。
最后我们决定向2D 说永别。
”除了要加速设计过程,iw-Maschinenbau 还希望相关公司和客户能够加强彼此之间的沟通。
这样就可以在不耗费更多时间的情况下,轻松实现数据交换从而保证他们能够了解整个研发过程中各个步骤的信息,以便采取相应的措施。
COSMOS 世界上最快的CAE软件中文名称:COSMOS 最快的CAE软件
中文名称:COSMOS 世界上最快的CAE软件英文名称:COSMOS资源类型:ISO版本:COSMOS 2006sp3发行时间:2006年1月制作发行:/cn/products.html/Pages/products/cosmos/cosmosworks.html 地区:美国语言:普通话,英语简介:[通过安全测试]杀毒软件:微点1.2.10249特征库:1.3.66. 060216常驻:R2.0共享条件:上传60K/S共享时间:12:00-24:00 除非线路故障或者机器故障。
安装测试winXP SP2 _CHS软件版权归原作者及原软件公司所有,如果你喜欢,请购买正版软件COSMOS 产品/cn/products.html/Pages/product...osmosworks.html无论您身处何种行业、具有多少经验或者要分析什么对象,SRAC 提供的COSMOS™ 系列分析产品总有一款能满足您的需求。
COSMOSWorksCOSMOSWorks 是一款功能强大、易于使用的设计分析和优化软件,它完全嵌入SolidWorks® 软件。
对于那些需要进行分析但又不是有限元分析专家的工程师而言,COSMOSWorks 是理想之选。
COSMOSDesignSTARCOSMOSDesignSTAR™ 是一款功能强大的设计分析程序,可与大多数广泛应用的CAD 程序结合使用。
在整个设计周期中使用COSMOSDesignSTAR 不仅可以缩短开发时间,还可以降低成本。
COSMOSMCOSMOSM 具有各种高级分析功能,可以根据您的特定情况集成许多模块,从而满足您的特殊需要。
COSMOSMotionCOSMOSMotion 是一个完备的运动模拟和运动学软件包,它完全嵌入SolidWorks 软件。
COSMOSFloWorksCOSMOSFloWorks 专为那些并非计算流体动力学(CFD) 专家的工程师而设计,它使用通常只有高端CFD 程序才能提供的强大功能来重新定义流体分析。
有限元软件比较
有限元分析软件的比较随着现代科学技术的发展,人们正在不断建造更为快速的交通工具、更大规模的建筑物、更大跨度的桥梁、更大功率的发电机组和更为精密的机械设备。
这一切都要求工程师在设计阶段就能精确地预测出产品和工程的技术性能,需要对结构的静、动力强度以及温度场、流场、电磁场和渗流等技术参数进行分析计算。
例如分析计算高层建筑和大跨度桥梁在地震时所受到的影响,看看是否会发生破坏性事故;分析计算核反应堆的温度场,确定传热和冷却系统是否合理;分析涡轮机叶片内的流体动力学参数,以提高其运转效率。
这些都可归结为求解物理问题的控制偏微分方程式,这些问题的解析计算往往是不现实的。
近年来在计算机技术和数值分析方法支持下发展起来的有限元分析(FEA,Finite ElementAnalysis)方法则为解决这些复杂的工程分析计算问题提供了有效的途径。
在工程实践中,有限元分析软件与CAD系统的集成应用使设计水平发生了质的飞跃,主要表现在以下几个方面:增加设计功能,减少设计成本;缩短设计和分析的循环周期;增加产品和工程的可靠性;采用优化设计,降低材料的消耗或成本;在产品制造或工程施工前预先发现潜在的问题;模拟各种试验方案,减少试验时间和经费;进行机械事故分析,查找事故原因。
在大力推广CAD技术的今天,从自行车到航天飞机,所有的设计制造都离不开有限元分析计算,FEA在工程设计和分析中将得到越来越广泛的重视。
国际上早20 世纪在50年代末、60年代初就投入大量的人力和物力开发具有强大功能的有限元分析程序。
其中最为著名的是由美国国家宇航局(NASA)在1965年委托美国计算科学公司和贝尔航空系统公司开发的NASTRAN有限元分析系统。
该系统发展至今已有几十个版本,是目前世界上规模最大、功能最强的有限元分析系统。
从那时到现在,世界各地的研究机构和大学也发展了一批规模较小但使用灵活、价格较低的专用或通用有限元分析软件,主要有德国的ASKA、英国的PAFEC、法国的SYSTUS 、美国的ABQUS、ADINA、ANSYS、BERSAFE、BOSOR、COSMOS、ELAS、MARC和STARDYNE等公司的产品。
软件对比分析
COSMOS官方称为“设计校验”,意思是偏重对设计缺陷的检验。
实际操作起来,参数设定环境的加载都更倾向于模拟现实情况。
而网络划分、几何修正等环节基本上是可以让它自动完成的。
当然也可以更改而ansys则是一款老牌的CAE软件,工程分析。
更偏向于专业的工程应用,需要获得精确的分析结果。
操作起来也十分专业,包括网络划分,几何修正、几何体的物理模型等都给与使用者更多的选择,以便达到更加精确的效果。
所以总的说来,COSMOS更适合设计人员使用,来初步检验设计缺陷。
而Ansys则更加偏重专业分析人员来做工程分析。
各种流行软件比较:目前流行的CAE分析软件主要有NASTRAN、ADINA 、ANSYS、ABAQUS、MARC、MAGSOFT、COSMOS等。
以下为对这些常用的软件进行的比较和评价:1. LSTC公司的LS-DYNA 系列软件LSDYNA长于冲击、接触等非线性动力分析。
LS-DYNA是一个通用显式非线性动力分析有限元程序,最初是1976年在美国劳伦斯利弗莫尔国家实验室(Lawrence Livermore National Lab.)由J.O.Hallquist 主持开发完成的,主要目的是为核武器的弹头设计提供分析工具,后经多次扩充和改进,计算功能更为强大。
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,但实际上它在爆炸冲击方面,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。
2. MSC.software公司的 DYTRAN软件 在同类软件中,DYTRAN在高度非线性、流固耦合方面有独特之处。
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。
CosmosWorks简要使用说明
让设计分析更轻松一CosmosWorks介绍1.简介COSMOS是SRAC(Structural Research & Analysis Corporation)推出的一套强大的有限元分析软件。
SRAC位于美国加州的洛杉矶,从1982年成立至今,SRAC一直至力于有限元CAE技术的研究和发展。
早期的有限元技术高高在上,只有一些国家的部门如宇航,军事部门可以使用,而此后的一些有限元分析软件也都存在界面不友好、难学难用的缺点,且要求的设备昂贵。
虽然用的范围大了一些,但也都是集中在大学和一些研究机构,只有少数专业人员才能有机会接触,普通的工程师可望而不可及。
然而自COSMOS出现后,有限元分析的大门终于向普通工程师敞开了,把高高在上的有限元技术平民化,它易学易用,简洁直观,能够在普通的PC机上运行,不需要专业的有限元经验。
普通的工程师都可以进行工程分析,迅速得到分析结果,从而最大限度地缩短设计周期,降低测试成本,提高产品质量,加大利润空间。
做为世界上最快的有限元分析软件,COSMOS采用FFE(Fast finite Element)技术使得复杂耗时的工程分析时间大大缩短,有一位工程师打趣说"自从有了COSMOS FFE技术,我连喝咖啡的时间都没有了"。
传统的方法在分析装配体时是先把零件拆散,然后一个个分别处理,耗时耗力,又存在计算结果不精确的缺点。
COSMOS提供了多场/多组件的复杂装配分析,从而大大简化工程师的劳动,使得分析能够更好地模拟真实情况,结果也就更精确。
COSMOS主要功能模块(产品):COSMOSWorksCOSMOSDesignSTARCOSMOSMotionCOSMOSFloworksCOSMOSM GeoStar其中COSMOSWorks 、COSMOSMotion、 COSMOSFloworks做为标准插件集成在SolidWorks中,整个的使用界面完全是Solidworks的风格,只须简单的操作,便可进行分析。
各种有限元软件分析比较
Dv
选择优化变量的一些说明•来自选择设计变量 使用尽量少的设计变量。选用太多的设计变量会使得收敛 于局部最小值的可能性增加,在问题是高度非线性时甚至 会引起不收敛。显而易见,越多的设计变量需要越多的迭 代次数,从而需要更多的机时。 给设计变量定义一个合理的范围。范围过大可能不能表示 好的设计空间,而范围过小可能排除了好的设计。
序软件体系。
OpenSees程序自1999年正式推出以来,已广泛用于太平洋地震 工程研究中心和美国其它一些大学和科研机构的科研项目中,较 好的模拟了包括钢筋混凝土结构、桥梁、岩土工程在内众多的实
际工程和振动台试验项目,证明其具有较好的非线性数值模拟精度。
主要特点
主要表现在以下几个方面:
拥有丰富的材料、单元库及分析手段,可用于非线性结 构和岩土工程的分析; 便于改进,易于协同开发,保持国际同步; 基于脚本语言可以创建非常灵活的输入文件; 非黑箱操作,适用于科学研究;
有限元软件的发展趋势
• 程序面向用户的开放性。 随着商业化的提高,各软件开发 商为了扩大自己的市场份额,满足用户的需求,在软件的功 能、易用性等方面花费了大量的投资,但由于用户的要求千 差万别,不管他们怎样努力也不可能满足所有用户的要求, 因此必须给用户一个开放的环境,允许用户根据自己的实际 情况对软件进行扩充,包括用户自定义单元特性、用户自定 义材料本构(结构本构、热本构、流体本构)、用户自定义 流场边界条件、用户自定义结构断裂判据和裂纹扩展规律等 等。 • 求解高非线性问题。 许多工程问题如材料的破坏与失效、裂 纹扩展等仅靠线性理论根本不能解决,必须进行非线性分析 求解,例如薄板成形就要求同时考虑结构的大位移、大应变 (几何非线性)和塑性(材料非线性);而对塑料、橡胶、 陶瓷、混凝土及岩土等材料进行分析或需考虑材料的塑性、 蠕变效应时则必须考虑材料非线性。为此国外一些公司花费 了大量的人力和物力开发非线性求解分析软件,如ADINA、 ABAQUS等。它们的共同特点是具有高效的非线性求解器、 丰富而实用的非线性材料库。
基于SOLIDWORKS和COSMOSWORKS的极板有限元分析
考虑到设计强度要求和加工性能 , 我们设计极板 材 料 一 般选 用 比重较 轻而 强度 较高 的钛 合 金材 料
图 2 极 板 底 盖 外 部
1 1 设置 单元 类型 .
第一作者简介 : 秦才会 , ,9 0 男 18 年生 , 工程师 ,0 6 20 年毕业 于中国石油大学( 北京) 机械设计及 理论专业 , 获硕士学位 , 现从事石油测井仪器的研发
有限元分析软件在机械设计 中所起 到的指导作 用。 关 键 词 : 力;形 变;有限元分析 应
中图法分类号 : E 1 T 9 文献标识码 :B 文章编号 :10 .14 2 1 )30 7 .3 0 49 3 (0 0 .0 50 1
0 引 言
随着三 维软 件设 计 与 分析 能力 的不 断 增 加 , 体 实 建模 进 行有 限元 分析 在 机械设 计 中所 起 的作 用也越 来 越 重要 , 通过 利用 三 维软 件建模 分 析 , 以对零 件 的强 可
1 建 模 分 析
测井仪器通常工作在 高温、 高压 的恶劣环境 中。
极 板作 为微 电阻率 扫 描 成 像 测井 仪 器 的一 部 分 , 部 内
装有电路板及电钮扣 , 它们都不能承受较高的工作压 力 ( 4 a , 此 需 对 极 板 进 行 耐 压 设 计 。 由 于井 1 0MP ) 因 口尺寸比较有限 , 对仪器外径要求尽量小 , 这样设计的
度、 刚度等性能指标进行模拟分析 , 并指导设计人员对 零 件 进行 优 化设计 , 到 以最 小 的成本 , 足产 品 的设 达 满 计需 求 。S ID R S软 件 易 学 、 OL WO K 操作 简 单 已得 到 社
会 各 界 的 认 可 ,同 时 其 有 限 元 分 析 模 块 C S S R S也越 来越 受 到机械 设 计人 员 的认 同 。 O MO WO K
cosmos与ANSYS实例对比
本文对比了SW和ANSYS的有限元零件分析SolidWorks是目前主流的三维机械CAD 软件之一。
它不仅有强大的三位特缸建模和二维工程图的生成等基本功能,而且还拥有丰富的第三方面支持软件,可以实现加工、分析、仿真、逆向工程等工程应用。
由于其优越性能价格比,是中小企业首选的机械设计平台。
ANSYS是美国ANSYS公司开发的大型通用有限元分析软件,是融结构、流体、电场、磁场、声场分析于一体,以有限元分析为基础的大型通用CAE 软件,软件主要包括了3部分,前处理模块、分析计算模块、后处理模块,并且开发了与CAD软件〈如Pro/E,UG 等)的数据接口。
本文专门就SolidWorks与ANSYS 在工程分析方面的应用进行对比。
1 实例分析如图1所示,是一个托架支座模型示意图,单位均为m。
支座由一个水平顶板、两个加强板和一个固定板组成,固定板上有4 个固定孔,水平顶板沉孔环行台阶面承受4000 P a 的均布压力,计算该压力作用下整个结构上的总位移和等效应力。
已知支靡的材料属性为:弹性模量为2.1XlO*ll Pa ,泊松比为0.28;材料密度为7.8X10*-6kg/mm3。
零件尺寸为:水平顶板长0.6m,宽0.4m,厚0.04 m;固定板长0.4m,宽0.3m。
厚0.02 m;加强板厚O.02m。
固定板上4个固定孔直径为φ0.02m。
水平顶板沉孔环形台直径分别φ0.1m,φ0.2m。
1.1 利用SolidWorks 建模分析(1)启动SolidWorks 进入环境,运用特征命令进行建模,角支架模型及尺寸见图1。
(2) 启动COSMOSXpress,选择"工具"→COSMOSXpress 分析向导向,弹出COSMOS Xpress 对话框。
选择"选项"→"单位体系"设置成SI(国际单位),设置材料,在材料标整下,选择"锅"→"普通碳锅"→"应用"设置约束:在约束标签下,"设置约束名称"→"选择约束面",在图形区域选择4 个φO.02的孔面。
ansys、abaqus和anida
ANSYS,ABAQUS和ADINAANSYS,ABAQUS和ADINA都是CAE((Computer Aided Engineering),但是各个软件的侧重却各有不同。
一.ANSYSANSYS软件是融结构、流体、电场、磁场、声场分析于一体的大型通用有限元分析软件。
由世界上最大的有限元分析软件公司之一的美国ANSYS开发,它能与多数CAD软件接口,实现数据的共享和交换,如Creo, NASTRAN, Alogor, I-DEAS, AutoCAD等,是现代产品设计中高级CAE工具之一。
软件主要包括三个部分:前处理模块,分析计算模块和后处理模块。
前处理模块提供了一个强大的实体建模及网格划分工具,用户可以方便地构造有限元模型;分析计算模块包括结构分析(可进行线性分析、非线性分析和高度非线性分析)、流体动力学分析、电磁场分析、声场分析、压电分析以及多物理场的耦合分析,可模拟多种物理介质的相互作用,具有灵敏度分析及优化分析能力;后处理模块可将计算结果以彩色等值线显示、梯度显示、矢量显示、粒子流迹显示、立体切片显示、透明及半透明显示(可看到结构内部)等图形方式显示出来,也可将计算结果以图表、曲线形式显示或输出。
软件可以进行结构静力分析,结构动力学分析,结构非线性分析,动力学分析,热分析,电磁场分析,流体动力学分析,声场分析,压电分析。
ANSYS 的技术涵盖多个学科领域,并且它所提供的工程仿真工具的广度和数量上堪称绝无仅有。
二.ABAQUSABAQUS 是一套功能强大的工程模拟的有限元软件,其解决问题的范围从相对简单的线性分析到许多复杂的非线性问题。
ABAQUS 包括一个丰富的、可模拟任意几何形状的单元库。
并拥有各种类型的材料模型库,可以模拟典型工程材料的性能,其中包括金属、橡胶、高分子材料、复合材料、钢筋混凝土、可压缩超弹性泡沫材料以及土壤和岩石等地质材料,作为通用的模拟工具,ABAQUS 除了能解决大量结构(应力/ 位移)问题,还可以模拟其他工程领域的许多问题,例如热传导、质量扩散、热电耦合分析、声学分析、岩土力学分析(流体渗透/ 应力耦合分析)及压电介质分析。
COSMOS有限元分析
(2)有限元分析的平衡方程
• 有限元分析计算是在得到前处理模块传来的数据后, 根据有关力学原理针对每个单元建立离散结构的物 理方程、几何方程和平衡方程,通过对方程组的求 解从而得到结构上各点的力学特性。
• 有限元法大多采用位移法进行计算,即在求解过程 中,把结构各节点的位移当作未知数,通过求解位 移,进而可以求出应变、应力以及主应力。
• (1)几何逼近:生成的网格是对物体的几何形状在容差 范围内的精确逼近,即网格单元不能落在体外,同时体 内要全部被网格单元覆盖。
• (2)单元合法:网格单元之间不能互相重叠或交叉,任 意两个单元要么无交,要么仅交于一整张面。任意一个 顶点若与一个单元有交,则该顶点必为此单元的顶点。 图中表示了网格的合法性。
• 目前众多的设计单位将“CAD”与“CAE分析”截然分开,由 不同的人或部门来完成设计与分析工作,存在工作和数据交 接、结果等待和评判等过程,造成了整个设计流程的不畅通。 事实上,在理想的现代设计过程中,CAE应该融入产品设计 的各个阶段和环节,实现设计分析一体化。
10.6主流CAE软件简介
• 1.MSC系列工程分析软件
3 CAE与CAD/CAM
• CAD是CAE和CAM的基础。在CAE中无论是单个零件、还是整机 的有限元分析及机构的运动分析,都需要CAD为其造型、装 配;在CAM中,则需要CAD进行曲面设计、复杂零件造型和模 具设计。在CAD中对零件及部件所做的任何改变,都会在CAE 和CAM中有所反应。
• CAD/CAM技术是实现创新的关键手段,而CAE技术就是实现创 新设计的最主要技术保障。
• 当使用有限单元工作时,FEA求解器将把单个单元的简单解 综合成为对整个模型的近似解来得到期望的结果(如:变形 或应力)
各种有限元分析软件比较
让知识带有温度。
各种有限元分析软件比较各种有限元分析软件比较有限元分析(FEA,Finite Element Analysis)利用数学近似的办法对真切物理系统(几何和载荷工况)举行模拟。
还利用容易而又互相作用的元素,即单元,就可以用有限数量的未知量去靠近无限未知量的真切系统。
有限元分析具有确保产品设计的平安合理性,同时采纳优化设计,找出产品设计最佳计划,降低材料的消耗或成本; 在产品创造或工程施工前预先发觉潜在的问题; 模拟各种实验计划,削减实验时光和经费等作用,越来越被应用,越来越的有限元分析也不断被开发出来,当我们在做有限元分析时,我们该挑选什么样的软件?或者我们该学习什么软件?成了大多数人困窘的问题。
看板网按照自己超过十年的有限元分析项目阅历和培训阅历,对各种有限元分析软件举行了一些比较,希翼大家在挑选时能够大家做参考。
有限元分析常用软件国外软件大型通用有限元商业软件:如ANSYS可以分析多学科的问题,例如:机械、电磁、热力学等;电机有限元分析软件NASTRAN等。
还有三维结构设计方面的UG,CATIA,Proe等都是比较强大的。
国内软件国产有限元软件:FEPG,SciFEA,JiFEX,KMAS等。
固然首先要明确你要用这个软件举行什么分析,普通会用到有限元分析的地方有:1.模流分析;2.结构强度分析;3.电磁场分析;4.谐响应分析(比如查找共振频率);5. 铸造分析。
等等第1页/共3页千里之行,始于足下ANSYS是商业化比较早的一个软件,目前公司收购了无数其他软件在旗下。
ABAQUS专注结构分析目前没有流体模块。
MSC是比较老的一款软件目前更新速度比较慢。
ADINA是在同一体系下开发有结构、流体、热分析的一款软件,功能强大但进入中国时光比较晚市场还没有彻低铺开。
workbench是一个综合性的有限元分析软件,几乎囊括了全部有限元分析领域,传统的优势领域有强度分析、谐响应分析和电磁分析。
有限元分析软件对比情况
有限元软件调查常见软件有限元分析软件目前最流行的有:ANSYS、ADINA、ABAQUS、MSC四个比较知名比较大的公司,其中ADINA、ABAQUS在非线性分析方面有较强的能力目前是业内最认可的两款有限元分析软件,ANSYS、MSC进入中国比较早所以在国内知名度高应用广泛。
目前在多物理场耦合方面几大公司都可以做到结构、流体、热的耦合分析,但是除ADINA以外其它三个必须与别的软件搭配进行迭代分析,唯一能做到真正流固耦合的软件只有ADINA。
软件对比ANSYS是商业化比较早的一个软件,目前公司收购了很多其他软件在旗下。
ABAQUS专注结构分析目前没有流体模块。
MSC是比较老的一款软件目前更新速度比较慢。
ADINA是在同一体系下开发有结构、流体、热分析的一款软件,功能强大但进入中国时间比较晚市场还没有完全铺开。
结构分析能力排名:1、ABAQUS、ADINA、MSC、ANSYS流体分析能力排名:1、ANSYS、ADINA、MSC、ABAQUS耦合分析能力排名:1、ADINA、ANSYS、MSC、ABAQUS性价比排名:最好的是ADINA,其次ABAQUS、再次ANSYS、最后MSC1.在世界范围内的知名度两种软件同为国际知名的有限元分析软件,在世界范围内具有各自广泛的用户群。
ANSYS软件在致力于线性分析的用户中具有很好的声誉,它在计算机资源的利用,用户界面开发等方面也做出了较大的贡献。
ABAQUS软件则致力于更复杂和深入的工程问题,其强大的非线性分析功能在设计和研究的高端用户群中得到了广泛的认可。
由于ANSYS产品进入中国市场早于ABAQUS,并且在五年前ANSYS的界面是当时最好的界面之一,所以在中国,ANSYS软件在用户数量和市场推广度方面要高于ABAQUS。
但随着ABAQUS北京办事处的成立,ABAQUS软件的用户数目和市场占有率正在大幅度和稳步提高,并可望在今后的几年内赶上和超过ANSYS。
几款常用有限元软件(CAE分析)的比较
几款常用有限元软件(CAE分析)的比较目前流行的CAE分析软件主要有NASTRAN、ADINA 、ANSYS、ABAQUS、MARC、MAGSOFT、COSMOS等。
以下为对这些常用的软件进行的比较和评价:LSTC公司的LS-DYNA系列软件。
LSDYNA长于冲击、接触等非线性动力分析。
LS-DYNA是一个通用显式非线性动力分析有限元程序,最初是1976年在美国劳伦斯利弗莫尔国家实验室由J.O.Hallquist主持开发完成的,主要目的是为核武器的弹头设计提供分析工具,后经多次扩充和改进,计算功能更为强大。
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,但实际上它在爆炸冲击方面,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。
MSC.software公司的DYTRAN软件在同类软件中,DYTRAN在高度非线性、流固耦合方面有独特之处。
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。
HKS公司的ABAQUS软件ABAQUS是一套先进的通用有限元系统,属于高端CAE软件。
它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。
COSMOS 世界上最快的CAE软件中文名称:COSMOS 最快的CAE软件
中文名称:COSMOS 世界上最快的CAE软件英文名称:COSMOS资源类型:ISO版本:COSMOS 2006sp3发行时间:2006年1月制作发行:/cn/products.html/Pages/products/cosmos/cosmosworks.html 地区:美国语言:普通话,英语简介:[通过安全测试]杀毒软件:微点1.2.10249特征库:1.3.66. 060216常驻:R2.0共享条件:上传60K/S共享时间:12:00-24:00 除非线路故障或者机器故障。
安装测试winXP SP2 _CHS软件版权归原作者及原软件公司所有,如果你喜欢,请购买正版软件COSMOS 产品/cn/products.html/Pages/product...osmosworks.html无论您身处何种行业、具有多少经验或者要分析什么对象,SRAC 提供的COSMOS™ 系列分析产品总有一款能满足您的需求。
COSMOSWorksCOSMOSWorks 是一款功能强大、易于使用的设计分析和优化软件,它完全嵌入SolidWorks® 软件。
对于那些需要进行分析但又不是有限元分析专家的工程师而言,COSMOSWorks 是理想之选。
COSMOSDesignSTARCOSMOSDesignSTAR™ 是一款功能强大的设计分析程序,可与大多数广泛应用的CAD 程序结合使用。
在整个设计周期中使用COSMOSDesignSTAR 不仅可以缩短开发时间,还可以降低成本。
COSMOSMCOSMOSM 具有各种高级分析功能,可以根据您的特定情况集成许多模块,从而满足您的特殊需要。
COSMOSMotionCOSMOSMotion 是一个完备的运动模拟和运动学软件包,它完全嵌入SolidWorks 软件。
COSMOSFloWorksCOSMOSFloWorks 专为那些并非计算流体动力学(CFD) 专家的工程师而设计,它使用通常只有高端CFD 程序才能提供的强大功能来重新定义流体分析。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
COSMOSWorks与其他有限元分析软件的比较: COSMOSWorks是SolidWorks环境下优秀的有限元分析软件.现在,企业面临的最大挑战是怎样快速地推出可以信赖的高品质产品。
达到这一目标的途径只有缩短产品的设计周期、降低产品的制造成本。
这样的问题对稍有一些头脑的人都是可以提出来的,问题是如何去缩短?怎样来降低呢?在一个现代化的企业中,CAD/CAM已经减少了不少设计者的负担,原来被视为CAD/CAM 中配角的CAE(计算机辅助工程)已经不再是以前的可有可无了,现在已经是高品质设计中不可缺少的重要一环,CAE不仅可以减少CAM中制造实体模型的次数,还可以帮助设计者在CAD中合理去建构几何实体模型。
因此合理运用CAE可以缩短产品的开发时间,减少产品制造的成本。
这也从一个侧面说明,在整体效益上看,CAD/CAE/CAM已经是不可分割的了,并且向集成化的方向发展是一个必然趋势。
说的具体一点,CAE可以使企业达到现代化的水准,即可以:1、缩短设计所需的时间和降低设计成本。
2、在精确的分析结果下制造出品质优秀的产品。
3、对设计变更能快速作出反应。
4、能充分地与CAD集成并对不同类型的问题进行分析。
5、能准确地预测产品的性能。
怎样选择CAE软件?CAE在企业中属高深层技术的范畴,因此,选择CAE软件产品应从技术的角度入手,但软件的计算速度、分析问题所需的硬盘空间、软件的使用方便性、软件的分析功能、与其它CAD/CAE软件的集成性,是评价CAE软件的基本准则。
目前在全球范围内的CAE软件产品是非常多的,如COSMOS、ANSYS、NASTRAN、PATRAN、ADINA、SAP、MARC、ASKA、RASNA、JIFEX(国产)等。
下面将美国加州理工学院Paul M. McEcroy博士对一些CAE软件的测试结果公布于此,供一些企业参考。
值得一提的是Paul M. McElroy博士是完全站在公正的、中立的立场上进行这项工作的,并且这些结果已经得了其它有关专家的进一步证实,目前已经成为国际公认的结论。
测试这些结果的前提是:各种分析题目相对于每一种软件都具有相同数目的结点数、元素数和DOF,限于篇幅,这些相同的设置结果不累述于此,分析结果见表1表1:COSMOS、NASTRAN、ANSYS测试结果比较:COSMOS NASTRAN ANSYS电话手柄——静力分析:最高精确度0.00318 0.00318 0.00320解题时间46秒244秒460秒占用磁盘空间11MB 73MB 240MB墙挂——静力分析:最高精确度0.00159 0.00159 0.00165解题时间70秒4920秒360秒占用磁盘空间17MB 585MB 70MB板手——静力分析:最高精确度0.075527 0.075526 0.075666解题时间50秒435秒200秒占用磁盘空间6MB 112MB 50MB磁盘驱动器——振动分析:模型1 2015.3HZ 2015.3 HZ 2032.3 HZ模型2 2098.7HZ 2098.7 HZ 2120.2 HZ模型3 3839.7 HZ 3839.6 HZ 3887.7 HZ 模型4 4154.5 HZ 4154.5 HZ 4203.7 HZ 模型5 4596.1 HZ 4596.2 HZ 4643.2 HZ 解题时间41秒180秒710秒占用磁盘空间7.3MB 55MB 205MB鞍型托架——振动分析:模型1 2465.4 HZ 2465.4 HZ 2469.5 HZ 模型2 4969.4 HZ 4969.4 HZ 4977.7 HZ 模型3 7340.0 HZ 7339.9 HZ 7352.3 HZ 模型4 7722.4 HZ 7722.4 HZ 7750.9 HZ 模型5 9432.5 HZ 9432.5 HZ 9470.9 HZ 解题时间160秒430秒1500秒占用磁盘空间10.3MB 93.3MB 355MB火花塞——振动分析:模型1 4980.4 HZ 4981.0 HZ 4964.0 HZ 模型2 5005.0 HZ 5004.8 HZ 4987.5 HZ 模型3 13,142.0 HZ 13,145.7 HZ 13,110.6 HZ 模型4 13,517.0 HZ 13,517.4 HZ 13,437.2 HZ 模型5 14,647.0 HZ 14,656.9 HZ 14,684.0 HZ 解题时间350秒1110秒2340秒占用磁盘空间17MB 148MB 544MB 从目前三种流行的分析软件的测试表中可以看出,COSMOS和NASTRAN的分析结果是很接近的,而ANSYS的误差要大一些,NASTRAN是通过牺牲速度来达到精度的,而ANSYS 是通过放弃精确度和加大解题占用的磁盘时间来提高速度的。
分析一下表1技术指标的平均值(当然某个领域的分析可能与这个平均值比会有一些出入),COSMOS、NASTRAN、ANSYS 解题速度比为1:16:9,解题占用的磁盘空间比为1:14:22。
也就是说COSMOS解题的平均速度分别要比NASTRAN和ANSYS快16倍和平倍,而解题占用的磁盘空间分别减少14倍和22倍。
从这些数字也可以看出COSMOS软件在有限元分析软件中是技高一筹的。
有限元分析软件──COSMOSCosmos软件是美国SRAC(Structure Research and Analysis Corporation )公司的产品,它具有计算速度快、解题时占用磁盘空间少、使用方便、分析功能全面、与其他CAD/CAE软件集成性好等优点,下面简要介绍一下这些特点。
COSMOS为什么速度快?要解释清楚这个问题应该考查一下有限元分析软件的算法。
有限元分析软件现在基于的算法有两种:一种是所谓的直接解法,一种是所谓的迭代解法。
因为有限元软件处理的对象大部分是高元方程组,因此直接解法总能求得解,但速度就不能保证很快,虽然迭代法解题的速度很快,但不能保证所有的算法都是收敛的,因此传统的有限元分析软件大都采用直接解法。
1982年,前苏联的三位数学物理博士致力于研究有限元分析的迭代算法的收敛性问题,因为,如果能保证迭代法总是收敛的,就可以大幅度提高解题速度。
他们采用穷举法,分析迭代法中所有发散的算法,最后总结出500多种导致迭代法发散的原因并加以有效的对症下药,终于在11年后的1993年发明了举世瞩目的FFE(快速有限元法,Fast Finite Element )算法。
FFE方法其实就是针对不同的迭代算法总能保证其收敛的改进的迭代法,现在的Cosmos就是采用的这种FFE方法。
这是Cosmos解题速度快的一个重要的原因。
Cosmos解题时为什么占用的磁盘空间那么少?Cosmos采用的算法是FFE技术,而FFE技术是1993年才发明的,要想把这种快速有限元技术应用到Cosmos软件中,必须重新编写Cosmos的源代码,1993年世界上比较先进的C++语言技术已经成熟,面向对象技术、内存优化管理技术、磁盘管理技术也已上了一个新台阶。
正是因为在Cosmos的新的源代码中利用了这些新技术,所以Cosmos才具有用少的磁盘空间解决复杂的分析问题的能力。
虽然SRAC在重新编写Cosmos源码上付出了代价,但却换回了其他CAE软件不能比拟的功能。
使用方便Cosmos是基于PC+WINDOWS上的软件,这在使用上很显然要比基于工作站+Unix上的软件好用的多。
这对熟悉WINDOWS和UNIX使用的人就更清楚,因为有很多文章作这方面的说明,所以,就WINDOWS和UNIX的使用方面在此也不再累述。
但值得说明的一点是很多有限元分析软件都是很早以前用FORTRAN编写的,所以界面并不都是很友好的,但Cosmos基于的操作系统就是PC机上的WINDOWS,所以就其界面来说必将越来越好。
另外,COSMOS为各种分析类型建立了分析步骤示意图,如果对分析步骤不很明了,可以打开分析步骤示意图,它会提示应该做的每个步骤,就象马路的交通指挥灯一样;COSMOS还建立了智慧导向型菜单系统,如果分析问题的准备工作未做好,COSMOS就使相应的功能项变暗,使分析无法进行下去,这节省了误操作所浪费的时间。
Cosmos的功能Cosmos软件是按模组进行封装的,也就是说你可以有选择地购买需要的模组,不需要缝集成的。
它可以做的分析有:线性静力分析(位移与应力应变计算)、挫曲分析(关键挫曲力与相对变形计算)、频率分析(共振频率与相对变形量计算)、热传分析(稳态与暂态热流问题及温度变化速率与热流量计算)。
Cosmos/M是一个全面的CAE软件,它除了包含CosmosWorks具有的全部功能外,还具有可以选择的其它模组:动力分析模组,包括:参数式材料性质与挫曲负截输入、可平移之频率输入、刚体模式、整体质量模式、检查Missed模态、可与Cosmos/M进阶动力模组集成在一起分析。
进阶动力分析模组,包括:二维与三维稳态与暂态线性动态分析。
含模态时域分析、频域分析、随机振动、地震力风力以及反应频谱分析等。
非线性分析模组,包括:二维与三维非线性静力与动力分析。
含大变形分析、塑性变形分析、贴弹分析、裂缝分析、非线性热传与后挫曲分析等。
热传分析模组,包括:二维与三维稳态与暂态热传导、热对流与热幅射分析、计算温度,等温线与热流量等。
电磁分析模组,包括:二维与三维,高频与低频电磁问题分析。
疲劳分析模组,包括:二维与三维结构分析,并且计算疲劳寿命、此外尚可计算裂缝在疲劳应力下的发展趋势。
计算流力分析模组,包括:二维与三维稳态或暂态可压缩或不可压缩流的分析。
并且可以和热传分析集成做C0upling效应分析。
设计最佳分析模组,包括:二维与三维形状与大小最佳化分析与设计、结与热传灵敏度分析等。
FFE-Statics/FFE-Dynamics/Ffe-Thermal,包括:使用FFE技术去做静力、动力与热传分析。
值得一提的是Cosmos的功能虽然很强大,但它的硬件需求只是PC机,这也为企业引进分析软件节约大量的投资。
Cosmos的集成性Cosmos在CAD/DAE软件的集成上做得是比较出色的,Cosmos的基本模组产品Cosworks与风靡全球的三维CAD软件SolidWorks已经做到了无缝集成的境界。
另外Cosmos 可以直接利用Solidworks、Pro/E、IDEAS、CADKEY、AMD等三维CAD软件的几何模型,与CAE软件ANSYS、NASTRAN、PATRAN等也可以进行数据沟通。
因此COSMOS在企业以后的集成方面应是高枕无忧的。
结论CAE软件是现代化企业比较高层技术的操作,它与CAD/CAM是密不可分的,如果只抓CAD,不抓CAE,企业的产品就摆脱不了傻大黑粗的阴影。