ABAQUS及Ansys概述

ABAQUS软件公司和产品应用介绍

一、ABAQUS软件公司的发展历程

1972年，ABAQUS的首要创始人David Hibbitt在布朗大学完成了Ph.D.论文，论文的一部分为基于有限元方法的计算力学内容。这期间，他和他的导师创建了一个公司，产品为他们开发的有限元软件MARC。此后，ABAQUS的另外一个创始人Paul Sorensen也加入了MARC，但之后回到布朗大学继续攻读Ph.D学位。ABAQUS的另外一个创始人Dr. Bengt Karlsson曾经是Control Data公司的分析工程师，由于工作的关系，他逐步对当时各种有限元程序加以熟悉并产生浓厚兴趣。1976年，他从欧洲来到美国和Hibbitt一同在MARC工作。

作为MARC的总工程师，Hibbitt越发意识到工业界对有限元软件有一种强烈的需求，将会成为工程师的日常工具，逐步取代传统的实验做法，但这要求对现有的程序进行大幅度修改，使之能够处理更大规模的模型，计算的可靠性和精度更高。他建议导师重写MARC的内核来适应工业领域的要求，但是他的导师当时不愿意进行这样的一笔投资。1977年，Hibbitt离开MARC开始从头编写ABAQUS。Karlsson很快加入了他。之后，已经从布朗大学博士毕业正在通用汽车公司工作的Sorensen也加入了他们的行列。Hibbitt, Karlsson & Sorensen, Inc., (HKS) 公司于1978年2月1日正式成立。三个力学专家开始了一个强大工程分析工具的发展历程。

HKS的第一个客户是Westinghouse Hanford公司，它在华盛顿州从事核反应堆方面的开发工作。Westinghouse Hanford需要进行复杂的分析，包括核燃料棒的接触、蠕变和松弛等问题。ABAQUS可以进行温度相关的蠕变、塑性以及接触建模体现了其优势，很快ABAQUS在核工业领域小有名气。

ABAQUS早期的应用还包括石油、军工等其它领域。随着软件功能的不断强大，汽车公司在80年代中期开始采用ABAQUS作为复杂工程模拟的工具。此后ABAQUS的研发一直是和重要工业客户一起合作进行的，这些客户碰到的力学难题，双方会一起参与来设法解决，同时不断丰富ABAQUS本身的功能。今天，ABAQUS已经被应用于各个工业领域作为核心产品的研发工具，对它求解能力的强大性和灵活性的赞誉不绝于耳。

2002年底HKS公司改名为ABAQUS公司，全部业务都是进行ABAQUS软件的开发与维护。近年来公司始终保持两位数增长，2007年增长17%，2008年增长18%。目前ABAQUS全球有800名雇员，在北美、欧洲、亚太地区有40个分公司或代表处。在总部的400多名雇员中有200多人具有工程或计算机的博士学位，70多人具有硕士学位。被公认为世界上最大且最优秀的非线性固体力学研究团体。

二、ABAQUS软件的发展历程

ABAQUS最早的产品为ABAQUS/Standard。ABAQUS/Standard是一个通用

分析模块，它能够求解广泛的线性和非线性问题，包括结构的静态、动态、热和电响应等。对于同时发生作用的几何、材料和接触非线性采用自动增量控制技术处理。ABAQUS拥有CAE工业领域最为广泛的材料模型，它可以模拟绝大部分工程材料的线性和非线性行为。

ABAQUS在1991年推出了ABAQUS/Explicit。ABAQUS/Explicit是利用对时间变化的显式积分求解动力学方程。该模块适合于分析如冲击和爆炸这样短暂、瞬时的动态事件，对高度非线性问题也非常有效，包括模拟加工成形过程中接触条件改变的问题。ABAQUS/Explicit和ABAQUS/Standard无缝集成，输入文件的格式相同，并可以互相传递结果数据。

ABAQUS在1999年推出了ABAQUS/CAE。ABAQUS/CAE是ABAQUS有限元分析的前后处理模块，也是建模、分析和仿真的人机交互平台。该模块可以构建结构的几何模型、分配材料和截面的特性、施加载荷和边界条件、并划分网格。该模块可以进一步将生成的模型投入到后台的分析模块运行，对运行情况进行监测，并对计算结果进行后处理。ABAQUS/CAE的后处理可以对计算结果的描述和解释提供范围广泛的选择，除了通常的云图，等值线和动画显示之外，还可以用列表，曲线等其它工具来完成后处理工作。该模块的许多独特功能与特点，例如CAD建模方式、参数化建模、数据管理系统等极大的方便了ABAQUS用户。

ABAQUS软件已被全球工业界广泛接受，并拥有世界最大的非线性力学用户群。ABAQUS软件以其强大的非线性分析功能以及解决复杂和深入的科学问题的能力，除了在广大工业用户中得到认可外，也在以高等院校、科研院所等为代表的高端用户中得到广泛赞誉。

提供优质可靠的分析软件是ABAQUS公司的一贯宗旨，为此公司做了大量的人力和物力的投资。公司专门开发了优秀的产品管理软件便于产品质量及可靠幸得测试，负责质量检验的部门针对每一种新产品在不同的硬件平台上均要通过17000多道考题的测试，并且还经过某些重点用户的独立测试，公司对产品的检验过程直接受到用户的监督。1996年4月，全部ABAQUS的产品通过ISO9001质量认证。ABAQUS产品一直是美国核安全局(NQA)认证(NQA-1标准)的可用于核工业首选的分析软件。美国食品和药品管理局(FDA)推荐ABAQUS作为用于植入人体的医疗器械的有限元分析软件。2003年ABAQUS软件获得由中国锅炉压力容器标准化技术委员会颁发的《压力容器用计算机应用软件技术评审证书》。

ABAQUS软件的用户绝大部分是租赁用户，这些用户通常对产品和服务要求都是很苛刻的。ABAQUS是一个推崇技术的公司，它始终走在结构力学研究和软件化领域的前沿，它良好的品质和服务得到业界的广泛认可，这也是占其用户很大比重的租赁用户一年又一年往复租用它的原因。

三、ABAQUS软件的主要功能特点

人机交互界面

ABAQUS/CAE是ABAQUS公司新近开发的软件运行平台，他汲取了同类软件和CAD软件的优点，同时与ABAQUS求解器软件紧密结合。

与其他有限元软件的界面程序比，ABAQUS/CAE具有以下的特点：