(完整word版)有限元分析软件的比较
135个有限元分析的软件介绍

135个有限元分析的软件介绍有限元软件点评1. 做结构分析或者谱分析可以考虑用ansys,新手初学推荐,软件评价: a 介质容易搞到b 正版的也不贵c 盗版同仁一堆一堆,易交流d 前后处理界面比较友好。
e 个人以为是所有fea软件中二次开发最好的。
2. 做热耦合的非线性分析可以考虑marc。
软件评价:a 非线性计算方面比较强,至少是很有口碑。
b 很多用户化子程序用起来方便,直接写就完了,不需要和ansys一样,需要和内核混编c 其他方面也都足能胜任,和ansys相伯仲(除了非线性计算比ansys强)缺陷:a 最令人梦魇的mentat屏幕菜单,居然到marc2000还不升级到弹出菜单,分特b 价钱比ansys贵一些,后处理也不如ansys丰富c 自从被msc收购后发展前景令人驻足,首先msc拥有目前最好的前后处理器patran,估计没兴趣改进mentat把,顶多最后把marc的前处理换成patran,内中一切接口问题。
再者同时发展nastran和marc,不知道msc力量够呼?3 .做碰撞分析,或者动力学分析,可以考虑用patran+dytran软件评价:a patran是目前为止偶所用过的最好的前后处理器b dytran处理起碰撞问题还是很职业的,对于一般的动力学问题更加是小儿科了缺陷: a 比较贵。
b 上手dytran比较困难,需要一定时间,要成为大师更加要对它的卡片填法了然。
c 对动力学问题的控制非常全面,可惜太专业,有效性值得怀疑。
任何一个人我想都大概不想为了仅仅验算一下自己的简单模型是否正确而去把某个软件的方方面面都摸透。
4. 做板料成形分析,推荐用deform或者autoform软件评价:a 极易上手,有针对单独问题的固有某块,用户只需要傻瓜型填填数就ok了b 计算很有效,由于是针对专门问题开发的,计算非常有效,很多方面的处理很能激发出用户的智慧火花。
缺点:a 比较贵b 盗版介质难寻c 虽然易用,但二次开发难,参数控制也不如dytran多。
有限元软件对比表

软件ANSYS ABAQUS MIDAS/GTS简介ANSYS软件是美国ANSYS公司研制的大型通用有限元分析(FEA)软件。
在核工业、铁道、石油化工、航空航天、机械制造、能源、汽车交通、国防军工、电子、土木工程、造船、生物医学、轻工、地矿、水利、日用家电等领域有着广泛的应用。
ABAQUS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 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GTS将通用分析程序MIDAS/Civil的结构分析功能和前后处理程序MIDAS/FX+的几何建模和网格划分功能结合后,加入了适合于岩土和隧道领域的专用分析功能。
MIDAS/GTS提供了静力分析、渗流分析、动力分析、边坡稳定分析、非线性动力分析等功能。
特点ANSYS软件注重应用领域的拓展,覆盖流体、电磁场和多物理场耦合等十分广泛的研究领域由于ABAQUS 优秀的分析能力和模拟复杂系统的可靠性使得ABAQUS 被各国的工业和研究中所广泛的采用前后处理的便利性;多种分析功能和材料模型;卓越的分析规模和分析速度;直观亲和的图形后处理;计算书自动生成。
各种有限元软件分析比较-文档资料

应用分析种类
自从1999年推出以来,该软件不断进行升级和提高,加入了许多新的材料和 单元,引入了许多业已成熟的Fortran库文件为己所用(如FEAP、FEDEAS材 料),更新了高效实用的运算法则和判敛准则,允许多点输入地震波纪录, 并不断提高运算中的内存管理水平和计算效率,允许用户在脚本层面上对分 析进行更多控制。可以实现的分析包括:
各种软件在国内用户的大致分布
9
有限元软件的发展趋势
•当今有限元方法的一个重要特点 是和CAD软件的无缝集成。因为有限元经常用于形 状比较复杂的结构构件分析,通过和具有三维造型 功能和CAD软件集成,使设计和分析紧密结合、融 为一体。目前,许多商业化有限元分析软件都开发 了 和 著 名 的 CAD 软 件 ( 例 如 Pro/ENGINEER 、 Unigraphics 、 SolidEdge 、 SolidWorks 、 IDEAS 、 Bentley和AutoCAD等)的接口。
Opensees 软件的简单 介绍
1
简单认识
OpenSees的全称是Open System for Earthquake Engineering Simulation (地震工程模拟的开放体系)。由PEER(太平洋地震 工程研究中心)和加州大学伯克利分校为主研发而成的、用于结构 和岩土方面地震反应模拟的一个较为全面且不断发展的开放的程 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。
7
常见大型有限元软件
➢HyperWorks (HyperMesh)
有限元分析软件及应用

有限元分析软件及应用有限元分析(Finite Element Analysis,简称FEA)是一种工程力学的数值计算方法,用于模拟和分析材料或结构在力学、热学、流体力学等领域的行为。
有限元分析软件是用于进行有限元分析的工具,提供了对复杂问题进行建模、求解和分析的功能。
下面将介绍几种常用的有限元分析软件及其应用。
1. ANSYS:ANSYS是全球领先的有限元分析软件之一,适用于多个领域,如结构力学、流体力学、电磁场等。
在结构分析方面,ANSYS可以进行静力学、动力学、疲劳分析等,可应用于航空、汽车、能源、医疗等行业。
2. ABAQUS:ABAQUS是另一个广泛使用的有限元分析软件,适用于结构、热、流体、电磁等多个领域的分析。
ABAQUS提供了丰富的元件模型和边界条件,可以进行复杂结构的非线性、瞬态、热源等分析,广泛应用于航空航天、汽车、能源等领域。
3. MSC Nastran:MSC Nastran是一款专业的有限元分析软件,主要用于结构和动力学分析。
它提供了丰富的分析和模拟工具,可进行静力学、动力学、疲劳分析等。
MSC Nastran广泛应用于航空、汽车、船舶等领域,具有较高的准确性和可靠性。
4. LS-DYNA:LS-DYNA是一款用于求解非线性动力学问题的有限元分析软件。
它可以进行结构和流体的动态响应分析,主要应用于汽车碰撞、爆炸、冲击等领域。
LS-DYNA具有强大的求解能力和灵活性,可以模拟复杂的物理现象和材料性能。
除了上述几个常用的有限元分析软件外,还有许多其他软件也具有广泛的应用。
有限元分析在实际工程中有着广泛的应用,下面以汽车结构分析为例进行介绍。
汽车结构分析是有限元分析的一个重要应用领域。
有限元分析软件可以帮助工程师对汽车的结构进行模拟和分析,评估其在碰撞、强度、刚度等方面的性能。
首先,工程师可以使用有限元分析软件对汽车的结构进行建模。
软件提供了各种几何建模工具,可以根据汽车的三维CAD数据进行建模,或者使用简化的二维平面模型。
(完整版)国内外主要有限元分析软件比较

有限元分析是对于结构力学分析迅速发展起来的一种现代计算方法。
它是50年代首先在连续体力学领域--飞机结构静、动态特性分析中应用的一种有效的数值分析方法,随后很快广泛的应用于求解热传导、电磁场、流体力学等连续性问题。
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。
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MSC ABAQUS软件与ANSYS软件的对比分析1.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。
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。
(完整word)ANSYS与ABAQUS软件介绍及对比

ANSYS软件介绍ANSYS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Pro/Engineer, NASTRAN, Alogor, I-DEAS, AutoCAD等,是现代产品设计中的高级CAD工具之一.一、软件功能简介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。
启动ANSYS,进入画面以后,程序停留在开始平台。
从开始平台(主菜单)可以进入各处理模块:PREP7(通用前处理模块),SOLUTION(求解模块),POST1(通用后处理模块),POST26(时间历程后处理模块).ANSYS用户手册的全部内容都可以联机查阅。
用户的指令可以通过鼠标点击菜单项选取和执行,也可以在命令输入窗口通过键盘输入。
命令一经执行,该命令就会在。
LOG文件中列出,打开输出窗口可以看到.LOG文件的内容.如果软件运行过程中出现问题,查看.LOG文件中的命令流及其错误提示,将有助于快速发现问题的根源。
.LOG 文件的内容可以略作修改存到一个批处理文件中,在以后进行同样工作时,由ANSYS 自动读入并执行,这是ANSYS软件的第三种命令输入方式。
这种命令方式在进行某些重复性较高的工作时,能有效地提高工作速度.二、前处理模块PREP7双击实用菜单中的“Preprocessor”,进入ANSYS的前处理模块。
(完整版)国内外主要有限元分析软件比较

有限元分析是对于结构力学分析迅速发展起来的一种现代计算方法。
它是50年代首先在连续体力学领域--飞机结构静、动态特性分析中应用的一种有效的数值分析方法,随后很快广泛的应用于求解热传导、电磁场、流体力学等连续性问题。
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。
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MSCABAQUS软件与ANSYS软件的对比分析1. 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岀了较大的贡献。
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。
(完整)各种有限元分析软件比较

(完整)各种有限元分析软件比较编辑整理:尊敬的读者朋友们:这里是精品文档编辑中心,本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的,发布之前我们对文中内容进行仔细校对,但是难免会有疏漏的地方,但是任然希望((完整)各种有限元分析软件比较)的内容能够给您的工作和学习带来便利。
同时也真诚的希望收到您的建议和反馈,这将是我们进步的源泉,前进的动力。
本文可编辑可修改,如果觉得对您有帮助请收藏以便随时查阅,最后祝您生活愉快业绩进步,以下为(完整)各种有限元分析软件比较的全部内容。
各种有限元分析软件比较有限元分析(FEA,Finite Element Analysis)利用数学近似的方法对真实物理系统(几何和载荷工况)进行模拟。
还利用简单而又相互作用的元素,即单元,就可以用有限数量的未知量去逼近无限未知量的真实系统.有限元分析具有确保产品设计的安全合理性,同时采用优化设计,找出产品设计最佳方案,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,我们该选择什么样的软件?或者我们该学习什么软件?成了大多数人困惑的问题。
看板网根据自己超过十年的有限元分析项目经验和培训经验,对各种有限元分析软件进行了一些比较,希望大家在选择时能够大家做参考。
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。
当然首先要明确你要用这个软件进行什么分析,一般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。
有限元分析软件的比较

有限元分析软件的比较(购买必看)-转贴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 Element A nalysis)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PA FEC、法国的SYSTUS、美国的ABQUS、ADINA、ANSYS、BERSAFE、BOSOR、COSMOS、ELAS、MARC和STARDYNE等公司的产品。
有限元软件介绍和比较

有限元软件介绍和比较有限元软件介绍和比较一、msc/patran+nastran, ansys, abaqus 三者的比较俺最喜欢的是msc/patran+nastran,因为当年国内飞机公司最先引进的就是nastran,其菜单式的操作,比用手写有限元程序,爽多了!!特别是建立飞机这类巨大型结构,可以说,只有patran的建模最强!!(有人在仿真说abaqus能建整个飞机模型,哈哈,吹牛不上税,就凭其目前功能,要花一百年!!)另外,msc财大气粗,其教程是手把手式,航空上最常用的有限元分析,都有现成的例题,step by step,傻瓜都会很快地入门!!由于其广泛应用于航空航天/汽车工业,所以,至今为止,如果要学CAE 软件,俺认为应首选msc/patran+nastran。
与patran+nastran相比,ansys的界面就低了一些,操作也没有patran舒服。
不过,差别不是很大。
ansys据俺的体会,唯一的强项就是多场耦合。
其他的功能,msc/patran+nastran都有。
不过,ansys的apdl语言比较高级,是其最大优势,或者说,msc 应向这一方向发展!!不过,apdl最开始学也很费事,得一条一条查,一条一条记,这个过程没有两三个月下不来。
由此,ansys的清爽度比msc差一些。
abaqus,如果自己用手编写过有限元程序的,入门应该不难。
其命令格式,跟自己用手编程序一个套路。
abaqus的强项是其分析功能很全面,特别是非线性部分,基本上都包含了。
abaqus最大的缺点是上手慢,其教程太差,除了几本手册,基本上等于没有教程。
要学abaqus,其时间要比msc, ansys长多了!!现在看,学abaqus实在没什么省时间的方法(比如它的training lecture,一本250$,买来一看,气晕俺,还没手册说得详细!!),所以唯一的笨方法就是要看手册啦。
(如果说msc是windows点鼠标时代的水平,abaqus就是敲dos命令的原始时代。
有限元分析软件的比较和展望_孟超

收稿日期:2006-06-18作者简介:孟超(1979-),男,河南焦作人,焦作大学教师。
有限元分析软件的比较和展望孟 超 宋 芳(焦作大学机电工程系,河南焦作454003)摘要:文章介绍了有限元软件的产生、功用,比较了几种常用的有限元软件的应用特点。
并且探讨了国内有限元软件与国外的差距,指明了国内有限元的发展方向。
关键词:有限元;分析软件;C A D 中图分类号:T P 311.52 文献标识码:A 文章编号:1008-7257(2008)01-0085-02 在大力推广C A D 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,有限元分析(F E A ,F i n i t eE l e m e n t A n a l y s i s )在工程设计和分析中将得到越来越广泛的重视。
1.有限元软件简介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。
图1和图2为有限元软件解决空间实体问题得到的应变和应力效果图,从图中我们可以非常直观的查看实体的应变和所承受的应力,从而进行有效的强度分析。
在工程实践中,有限元软件与C A D 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:1)增加设计功能,减少设计成本;2)缩短设计和分析的循环周期;3)增加产品和工程的可靠性;4)采用优化设计,降低材料的消耗或成本;5)在产品制造或工程施工前预先发现潜在的问题;6)模拟各种试验方案,减少试验时间和经费;7)进行机械事故分析,查找事故原因。
2.一些常用软件的比较分析国际上早在20世纪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。
机构有限元分析软件的比较与介绍

FEA Study
Aided Software: 1. Mathlab 2. Jmp 3. Excel 4. Sufer 5. Mathematica
1
I-Deas
2
Abaqus
3
MSC
4 5 6 7
Ansys Adina Diana Other Algor/FEPG/Deform 3D/Flac3D
MSC.***
Company: MSC.Software Corporation URL: Application: MSC.Software is the leader in our industry, providing simulation technology and services to a broad spectrum of manufacturers and research facilities in the aerospace, automotive, general machinery, medical/biomechanics, rail/transportation, consumer products, and electromechanical industries among others. Product: 1. Marc: nonlinear, contact, large deformation 2. Patran: 3. Actran 4. Easy5 5. Dytran 6. Adams 7. SuperForm 8. SuperForge 9. Other(Fatigue)
I-Deas
Company: SDRC, UG, EDS URL: => => Specialty: 1. Static analysis(linear/nonlinear) 2. Variational analysis 3. Thermal analysis 4. Mold Flow 5. Response analysis 6. Durability 7. Advanced Durability 8. ESC 9. Other Application: 1. Linear/ small deformation 2. NC
- 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)。
有限元分析软件的比较(购买必看)-转贴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 Element A nalysis)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PA FEC、法国的SYSTUS、美国的ABQUS、ADINA、ANSYS、BERSAFE、BOSOR、COSMOS、ELAS、MARC和STARDYNE等公司的产品。
以下对一些常用的软件进行一些比较分析:1. LSTC公司的LS-DYNA系列软件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。
此软件受到美国能源部的大力资助以及世界十余家著名数值模拟软件公司(如ANSYS、MSC.software、ETA等)的加盟,极大地加强了其的前后处理能力和通用性,在全世界范围内得到了广泛的使用。
在软件的广告中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。
即使是这样一个被人们所称道的数值模拟软件,实际上仍在诸多不足,特别是在爆炸冲击方面,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。
虽然提供了十余种岩土介质模型,但每种模型都有不足,缺少基本材料数据和依据,让用户难于选择和使用。
2. MSC.software公司的 DYTRAN软件当前另一个可以计算侵彻与爆炸的商业通用软件是MSC.Software Corporation ( MSC公司) 的MSC.DYTRAN程序。
该程序在是在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。
在同类软件中,其高度非线性、流—固耦合方面有独特之处。
MSC.DYTRAN的算法基本上可以概况为:MSC.DYTRAN采用基于Lagrange格式的有限单元方法(FEM)模拟结构的变形和应力,用基于纯Euler格式的有限体积方法(FVM)描述材料(包括气体和液体)流动,对通过流体与固体界面传递相互作用的流体—结构耦合分析,采用基于混合的Lagrange格式和纯Euler格式的有限单元与有限体积技术,完成全耦合的流体-结构相互作用模拟。
MSC.DYTRAN用有限体积法跟踪物质的流动的流体功能,有效解决了大变形和极度大变形问题,如:爆炸分析、高速侵彻。
但MSC.DYTRAN本身是一个混合物,在继承了LS-DYNA3D与PISCES的优点同时,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。
3. HKS公司的ABAQUS软件ABAQUS是一套先进的通用有限元系统,也是功能最强的有限元软件之一,可以分析复杂的固体力学和结构力学系统。
ABAQUS有两个主要分析模块:ABAQUS/Standard提供了通用的分析能力,如应力和变形、热交换、质量传递等;ABAQUS/Explicit应用对时间进行显示积分求解,为处理复杂接触问题提供了有力的工具,适合于分析短暂、瞬时的动态事件,但对爆炸与冲击过程的模拟相对不如DYTRAN和LS-DYNA3D4 ADINAADINA是一个古老的有限元软件, 有一些很老的版本,它们只有基本的计算功能,没有前后处理。
用它算题,必须自己手工建模,现在看来这些实在是太落后了,但是,重要的一点是它有源代码。
有了源码,就可以对程序进行改造,满足特殊的需求。
其实国内对ADINA的改造还是很多的,比如将等带宽存储改为变带宽存储,将元素库从整个程序中分离出来,可以有选择的将将元素编译连接到程序中。
还有的在程序中加入了自己的材料本构关系,也有在元素库中加进了新的单元等等。
经过这些改进,程序的功能得到了扩展,效率得到了提高,更重要得是在一定程度上具有了自己的知识产权。
5 ANSYS和NASTRAN因为和NASA的特殊关系,msc nastran在航空航天领域有着崇高的地位。
而A NSYS则在铁道,建筑和压力容器方面应用较多。
尽管目前, ANSYS已发展了很多版本, 其实它们核心的计算部分变化不大,只是模块越来越多。
比如5.1没有lsdyna,和cad软件的接口,到了5.6还有疲劳模块等等。
其实这些模块并不是ANSYS公司自己搞的,就是把别人的东西买来集成到自己的环境里。
NASTR AN最早是用的for windows 2.0。
是nsatran v68集成在femap5里。
nastr an的求解器效率比ansys高一些。
有一个算例可以说明,20000多个节点,D版的ansys56建模,用femap7.0转成nastran的dat文件,静力计算及前5阶的线性频率,结果ansys56在PIII450上所用的时间和D版的nastran707在赛杨400上用的时间相当,内存都是128M,全部选项都是缺省的,nastran用子空间迭代法求频率,ansys没仔细看,计算的结果倒是没什么大的差别。
其他还有一些软件例如sap,algor,cosmos等,只是影响比较小。
还有一点值得说明, 目前的有限元软件,求出的位移结果都很准,可应力就不太一样了,这是一个有趣的现象, 大家可以讨论。
再谈一下国内的发展情况和前景1979年美国的SAP5线性结构静、动力分析程序向国内引进移植成功,掀起了应用通用有限元程序来分析计算工程问题的高潮。
这个高潮一直持续到1981年ADINA非线性结构分析程序引进,一时间许多一直无法解决的工程难题都迎刃而解了。
大家也都开始认识到有限元分析程序的确是工程师应用计算机进行分析计算的重要工具。
但是当时限于国内大中型计算机很少,大约只有杭州汽轮机厂的Siemens7738和沈阳鼓风机厂的IBM4310安装有上述程序,所以用户算题非常不方便,而且费用昂贵。
PC机的出现及其性能奇迹般的提高,为移植和发展PC版本的有限元程序提供了必要的运行平台。
可以说国内FEA软件的发展一直是围绕着PC平台做文章。
在国内开发比较成功并拥有较多用户(100家以上)的有限元分析系统有大连理工大学工程力学系的FIFEX95、北京大学力学与科学工程系的SAP84、中国农机科学研究院的MAS5.0和杭州自动化技术研究院的MFEP4. 等。
但正如上面所述,国外很多著名的有限元分析公司已经从前些年对PC平台不屑一顾转变为热衷发展,对国内FEA程序开发者来说发展PC版本不再具有优势,而以后应该从下面几方面加以努力:1. 研究开发求解非固体力学和交叉学科的FEA程序经过几十年的研究和发展,用于求解固体力学的有限元方法和软件已经比较成熟,现在研究的前沿问题是流体动力学、可压缩和不可压缩流体的流动等非固体力学和交叉学科的问题。
由于国内没有类似功能的商品化软件,所以国外的软件就卖得非常贵。
为了破这种垄断局面,我们必须发展有自主版权、用于分析流体等非固体力学和交叉学科的软件。
因为流体力学问题远比固体复杂得多,而且很少有现成的软件可以借鉴,所以需要投入大量的人力和经费。
这就必须有国家和大型企业集团来支持。
2. 开发具有中国特色的自动建模技术和GUI开发建模技术和GUI的投入比前述课题要少得多,但却可以大大提高FEA软件的性能和用户接受程度,从而起到事半功倍的效果。
国内不少人在这方面做了很多工作,但是由于当时PC机上的图形支撑环境有限,所以开发的效果都不甚理想。
Windows中提供了OpenGL图形标准,为在PC机上应用可视化图形技术开发GUI提供了强有力的工具。
OpenGL是当今国际上公认的高性能图形和交互式视景处理标准,应用它开发出来的三维图形软件深受专业技术人员的钟爱,目前世界上占主导地位的计算机公司都采用了这一标准。
正如前面所述,近年来国外有的FEA程序已抛开仿真软件,直接在Windows平台上开发有限元程序。
杭州自动化技术研究院1997-1999年采用OpenGL 图形标准和相应的Visual C++等编程工具,在PC机上成功地开发了一套可视化有限元程序包。
它能直观地通过对"菜单"、"窗口"、"对话框"和"图标"等可视图形画面和符号的操作,自动建立有限元分析模型,并以交互方法式实现计算结果的可视化处理,因而可大大提高有限昂分析的效率和精确性,也便于用户学习和掌握。