ABAQUS軟件與ANSYS軟件的對比分析

1、ABAQUS 是一套功能強(qiáng)大的工程模擬的有限元軟件，其解決問題的范圍從相對簡單的線性分析到許多復(fù)雜的非線性問題。 ABAQUS 包括一個(gè)豐富的、可模擬任意幾何形狀的單元庫。并擁有各種類型的材料模型庫，可以模擬典型工程材料的性能，其中包括金屬、橡膠、高分子材料、復(fù)合材料、鋼筋混凝土、可壓縮超彈性泡沫材料以及土壤和巖石等地質(zhì)材料。作為通用的模擬工具， ABAQUS 除了能解決大量結(jié)構(gòu)（應(yīng)力 / 位移）問題，還可以模擬其他工程領(lǐng)域的許多問題，例如熱傳導(dǎo)、質(zhì)量擴(kuò)散、熱電耦合分析、聲學(xué)分析、巖土力學(xué)分析（流體滲透 / 應(yīng)力耦合分析）及壓電介質(zhì)分析。ABAQUS 為用戶提供了廣泛的功能，且使用起來又非常簡

2、單。大量的復(fù)雜問題可以通過選項(xiàng)塊的不同組合很容易的模擬出來。例如，對于復(fù)雜多構(gòu)件問題的模擬是通過把定義每一構(gòu)件的幾何尺寸的選項(xiàng)塊與相應(yīng)的材料性質(zhì)選項(xiàng)塊結(jié)合起來。在大部分模擬中，甚至高度非線性問題，用戶只需提供一些工程數(shù)據(jù)，像結(jié)構(gòu)的幾何形狀、材料性質(zhì)、邊界條件及載荷工況。在一個(gè)非線性分析中， ABAQUS 能自動(dòng)選擇相應(yīng)載荷增量和收斂限度。他不僅能夠選擇合適參數(shù)，而且能連續(xù)調(diào)節(jié)參數(shù)以保證在分析過程中有效地得到精確解。用戶通過準(zhǔn)確的定義參數(shù)就能很好的控制數(shù)值計(jì)算結(jié)果。ABAQUS 有兩個(gè)主求解器模塊 ABAQUS/Standard 和 ABAQUS/Explicit。ABAQUS 還包含一個(gè)全面支

3、持求解器的圖形用戶界面，即人機(jī)交互前后處理模塊 ABAQUS/CAE 。 ABAQUS 對某些特殊問題還提供了專用模塊來加以解決。ABAQUS 被廣泛地認(rèn)為是功能最強(qiáng)的有限元軟件，可以分析復(fù)雜的固體力學(xué)結(jié)構(gòu)力學(xué)系統(tǒng)，特別是能夠駕馭非常龐大復(fù)雜的問題和模擬高度非線性問題。 ABAQUS 不但可以做單一零件的力學(xué)和多物理場的分析，同時(shí)還可以做系統(tǒng)級(jí)的分析和研究。 ABAQUS 的系統(tǒng)級(jí)分析的特點(diǎn)相對于其他的分析軟件來說是獨(dú)一無二的。由于 ABAQUS 優(yōu)秀的分析能力和模擬復(fù)雜系統(tǒng)的可靠性使得 ABAQUS 被各國的工業(yè)和研究中所廣泛的采用。 ABAQUS 產(chǎn)品在大量的高科技產(chǎn)品研究中都發(fā)揮著巨大的

4、作用。ABAQUS軟件與ANSYS軟件的對比分析1 在世界范圍內(nèi)的知名度：兩種軟件同為國際知名的有限元分析軟件，在世界范圍內(nèi)具有各自廣泛的用戶群。ANSYS軟件在致力于線性分析的用戶中具有很好的聲譽(yù)，它在計(jì)算機(jī)資源的利用，用戶界面開發(fā)等方面也做出了較大的貢獻(xiàn)。ABAQUS軟件則致力于更復(fù)雜和深入的工程問題，其強(qiáng)大的非線性分析功能在設(shè)計(jì)和研究的高端用戶群中得到了廣泛的認(rèn)可。由于ANSYS產(chǎn)品進(jìn)入中國市場早于ABAQUS，并且在五年前ANSYS的界面是當(dāng)時(shí)最好的界面之一，所以在中國，ANSYS軟件在用戶數(shù)量和市場推廣度方面要高于ABAQUS。但隨著ABAQUS北京辦事處的成立，ABAQUS軟件的用

5、戶數(shù)目和市場占有率正在大幅度和穩(wěn)步提高，并可望在今后的幾年內(nèi)趕上和超過ANSYS。2 應(yīng)用領(lǐng)域：ANSYS軟件注重應(yīng)用領(lǐng)域的拓展，目前已覆蓋流體、電磁場和多物理場耦合等十分廣泛的研究領(lǐng)域。ABAQUS則集中于結(jié)構(gòu)力學(xué)和相關(guān)領(lǐng)域研究，致力于解決該領(lǐng)域的深層次實(shí)際問題。3 性價(jià)比ANSYS軟件由于價(jià)格政策靈活，具有多種銷售方案，在解決常規(guī)的線性及耦合問題時(shí)，具有較好的性價(jià)比。但在實(shí)際工程中，非線性是比線性遠(yuǎn)為普遍的自然現(xiàn)象，線性通常只是非線性的理想化假設(shè)。隨著研究水平的提高和研究問題的深入，非線性問題必然成為工程師和研究人員面臨的課題，并成為制約深入研究和精確設(shè)計(jì)的瓶頸。購買ABAQUS軟件可以很

6、好地解決這些問題，縮短研制周期、減少試驗(yàn)投入，避免重新設(shè)計(jì)。工欲善其事，必先利其器，使用不恰當(dāng)或低檔的分析工具進(jìn)行工作的成本要遠(yuǎn)超過使用合適工具的成本。因此，從綜合效益和長遠(yuǎn)效益而言，ABAQUS軟件的經(jīng)濟(jì)性也是非常突出的。4 求解器功能對于常規(guī)的線性問題，兩種軟件都可以較好的解決，在模型規(guī)模限制、計(jì)算流程、計(jì)算時(shí)間等方面都較為接近。ABAQUS軟件在求解非線性問題時(shí)具有非常明顯的優(yōu)勢。其非線性涵蓋材料非線性、幾何非線性和狀態(tài)非線性等多個(gè)方面。另外，由于ABAQUS/Standard(通用程序)和ABAQUS/Explicit(顯式積分)同為ABAQUS公司的產(chǎn)品，它們之間的數(shù)據(jù)傳遞非常方便，

7、可以很容易地考慮預(yù)緊力等靜力和動(dòng)力相結(jié)合的計(jì)算情況。ABAQUS軟件的求解器是智能化的求解器，可以解決其它軟件不收斂的非線性問題，其它軟件也收斂的非線性問題，ABAQUS軟件的計(jì)算收斂速度較快，并更加容易操作和使用。5 人機(jī)交互界面ABAQUS/CAE是ABAQUS公司新近開發(fā)的軟件運(yùn)行平臺(tái)，他汲取了同類軟件和CAD軟件的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)與ABAQUS求解器軟件緊密結(jié)合。與其他有限元軟件的界面程序比，ABAQUS/CAE具有以下的特點(diǎn)：l 采用CAD方式建模和可視化視窗系統(tǒng)，具有良好的人機(jī)交互特性。l 強(qiáng)大的模型管理和載荷管理手段，為多任務(wù)、多工況實(shí)際工程問題的建模和仿真提供了方便。l 鑒于接觸問題

8、在實(shí)際工程中的普遍性，單獨(dú)設(shè)置了連接(interaction)模塊，可以精確地模擬實(shí)際工程中存在的多種接觸問題。l 采用了參數(shù)化建模方法，為實(shí)際工程結(jié)構(gòu)的參數(shù)設(shè)計(jì)與優(yōu)化，結(jié)構(gòu)修改提供了有力工具。6 綜合性能對比綜合起來，ABAQUS軟件具有：l 更多的單元種類，單元種類達(dá)433種，提供了更多的選擇余地，并更能深入反映細(xì)微的結(jié)構(gòu)現(xiàn)象和現(xiàn)象間的差別。除常規(guī)結(jié)構(gòu)外，可以方便地模擬管道、接頭以及纖維加強(qiáng)結(jié)構(gòu)等實(shí)際結(jié)構(gòu)的力學(xué)行為l 更多的材料模型，包括材料的本構(gòu)關(guān)系和失效準(zhǔn)則等，僅橡膠材料模型就達(dá)16種。除常規(guī)的金屬材料外，還可以有效地模擬復(fù)合材料、土壤、塑性材料和高溫蠕變材料等特殊材料l 更多的接觸和

9、連接類型，可以是硬接觸或軟接觸，也可以是Hertz接觸（小滑動(dòng)接觸）或有限滑動(dòng)接觸，還可以雙面接觸或自接觸。接觸面還可以考慮摩擦和阻尼的情況。上述選擇提供了方便地模擬密封，擠壓，鉸連接等工程實(shí)際結(jié)構(gòu)的手段。l ABAQUS的疲勞和斷裂分析功能，概括了多種斷裂失效準(zhǔn)則，對分析斷裂力學(xué)和裂紋擴(kuò)展問題非常有效。7與其它軟件比較ABAQUS是目前非線性計(jì)算很強(qiáng)的一個(gè)軟件，結(jié)構(gòu)計(jì)算方面比ANSYS強(qiáng)但是沒有流體模塊所以不能做流體計(jì)算，另外一個(gè)非線性很強(qiáng)的軟件是ADINA它同時(shí)具備結(jié)構(gòu)和流體分析模塊目前是最好的流固耦合分析軟件。ABAQUS 是一套功能強(qiáng)大的工程模擬的有限元軟件，其解決問題的范圍從相對簡單

10、的線性分析到許多復(fù)雜的非線性問題。 ABAQUS 包括一個(gè)豐富的、可模擬任意幾何形狀的單元庫。并擁有各種類型的材料模型庫，可以模擬典型工程材料的性能，其中包括金屬、橡膠、高分子材料、復(fù)合材料、鋼筋混凝土、可壓縮超彈性泡沫材料以及土壤和巖石等地質(zhì)材料。作為通用的模擬工具， ABAQUS 除了能解決大量結(jié)構(gòu)（應(yīng)力 / 位移）問題，還可以模擬其他工程領(lǐng)域的許多問題，例如熱傳導(dǎo)、質(zhì)量擴(kuò)散、熱電耦合分析、聲學(xué)分析、巖土力學(xué)分析（流體滲透 / 應(yīng)力耦合分析）及壓電介質(zhì)分析。ABAQUS 為用戶提供了廣泛的功能，且使用起來又非常簡單。大量的復(fù)雜問題可以通過選項(xiàng)塊的不同組合很容易的模擬出來。例如，對于復(fù)雜多構(gòu)

11、件問題的模擬是通過把定義每一構(gòu)件的幾何尺寸的選項(xiàng)塊與相應(yīng)的材料性質(zhì)選項(xiàng)塊結(jié)合起來。在大部分模擬中，甚至高度非線性問題，用戶只需提供一些工程數(shù)據(jù)，像結(jié)構(gòu)的幾何形狀、材料性質(zhì)、邊界條件及載荷工況。在一個(gè)非線性分析中， ABAQUS 能自動(dòng)選擇相應(yīng)載荷增量和收斂限度。他不僅能夠選擇合適參數(shù)，而且能連續(xù)調(diào)節(jié)參數(shù)以保證在分析過程中有效地得到精確解。用戶通過準(zhǔn)確的定義參數(shù)就能很好的控制數(shù)值計(jì)算結(jié)果。ABAQUS 有兩個(gè)主求解器模塊 ABAQUS/Standard 和 ABAQUS/Explicit。ABAQUS 還包含一個(gè)全面支持求解器的圖形用戶界面，即人機(jī)交互前后處理模塊 ABAQUS/CAE 。 AB

12、AQUS 對某些特殊問題還提供了專用模塊來加以解決。ABAQUS 被廣泛地認(rèn)為是功能最強(qiáng)的有限元軟件，可以分析復(fù)雜的固體力學(xué)結(jié)構(gòu)力學(xué)系統(tǒng)，特別是能夠駕馭非常龐大復(fù)雜的問題和模擬高度非線性問題。 ABAQUS 不但可以做單一零件的力學(xué)和多物理場的分析，同時(shí)還可以做系統(tǒng)級(jí)的分析和研究。 ABAQUS 的系統(tǒng)級(jí)分析的特點(diǎn)相對于其他的分析軟件來說是獨(dú)一無二的。由于 ABAQUS 優(yōu)秀的分析能力和模擬復(fù)雜系統(tǒng)的可靠性使得 ABAQUS 被各國的工業(yè)和研究中所廣泛的采用。 ABAQUS 產(chǎn)品在大量的高科技產(chǎn)品研究中都發(fā)揮著巨大的作用。ABAQUS軟件與ANSYS軟件的對比分析1 在世界范圍內(nèi)的知名度：兩種

13、軟件同為國際知名的有限元分析軟件，在世界范圍內(nèi)具有各自廣泛的用戶群。ANSYS軟件在致力于線性分析的用戶中具有很好的聲譽(yù)，它在計(jì)算機(jī)資源的利用，用戶界面開發(fā)等方面也做出了較大的貢獻(xiàn)。ABAQUS軟件則致力于更復(fù)雜和深入的工程問題，其強(qiáng)大的非線性分析功能在設(shè)計(jì)和研究的高端用戶群中得到了廣泛的認(rèn)可。由于ANSYS產(chǎn)品進(jìn)入中國市場早于ABAQUS，并且在五年前ANSYS的界面是當(dāng)時(shí)最好的界面之一，所以在中國，ANSYS軟件在用戶數(shù)量和市場推廣度方面要高于ABAQUS。但隨著ABAQUS北京辦事處的成立，ABAQUS軟件的用戶數(shù)目和市場占有率正在大幅度和穩(wěn)步提高，并可望在今后的幾年內(nèi)趕上和超過ANSY

14、S。2 應(yīng)用領(lǐng)域：ANSYS軟件注重應(yīng)用領(lǐng)域的拓展，目前已覆蓋流體、電磁場和多物理場耦合等十分廣泛的研究領(lǐng)域。ABAQUS則集中于結(jié)構(gòu)力學(xué)和相關(guān)領(lǐng)域研究，致力于解決該領(lǐng)域的深層次實(shí)際問題。3 性價(jià)比ANSYS軟件由于價(jià)格政策靈活，具有多種銷售方案，在解決常規(guī)的線性及耦合問題時(shí)，具有較好的性價(jià)比。但在實(shí)際工程中，非線性是比線性遠(yuǎn)為普遍的自然現(xiàn)象，線性通常只是非線性的理想化假設(shè)。隨著研究水平的提高和研究問題的深入，非線性問題必然成為工程師和研究人員面臨的課題，并成為制約深入研究和精確設(shè)計(jì)的瓶頸。購買ABAQUS軟件可以很好地解決這些問題，縮短研制周期、減少試驗(yàn)投入，避免重新設(shè)計(jì)。工欲善其事，必先利

15、其器，使用不恰當(dāng)或低檔的分析工具進(jìn)行工作的成本要遠(yuǎn)超過使用合適工具的成本。因此，從綜合效益和長遠(yuǎn)效益而言，ABAQUS軟件的經(jīng)濟(jì)性也是非常突出的。4 求解器功能對于常規(guī)的線性問題，兩種軟件都可以較好的解決，在模型規(guī)模限制、計(jì)算流程、計(jì)算時(shí)間等方面都較為接近。ABAQUS軟件在求解非線性問題時(shí)具有非常明顯的優(yōu)勢。其非線性涵蓋材料非線性、幾何非線性和狀態(tài)非線性等多個(gè)方面。另外，由于ABAQUS/Standard(通用程序)和ABAQUS/Explicit(顯式積分)同為ABAQUS公司的產(chǎn)品，它們之間的數(shù)據(jù)傳遞非常方便，可以很容易地考慮預(yù)緊力等靜力和動(dòng)力相結(jié)合的計(jì)算情況。ABAQUS軟件的求解器是

16、智能化的求解器，可以解決其它軟件不收斂的非線性問題，其它軟件也收斂的非線性問題，ABAQUS軟件的計(jì)算收斂速度較快，并更加容易操作和使用。5 人機(jī)交互界面ABAQUS/CAE是ABAQUS公司新近開發(fā)的軟件運(yùn)行平臺(tái)，他汲取了同類軟件和CAD軟件的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)與ABAQUS求解器軟件緊密結(jié)合。與其他有限元軟件的界面程序比，ABAQUS/CAE具有以下的特點(diǎn)：l 采用CAD方式建模和可視化視窗系統(tǒng)，具有良好的人機(jī)交互特性。l 強(qiáng)大的模型管理和載荷管理手段，為多任務(wù)、多工況實(shí)際工程問題的建模和仿真提供了方便。l 鑒于接觸問題在實(shí)際工程中的普遍性，單獨(dú)設(shè)置了連接(interaction)模塊，可以精確地模擬實(shí)際工程中存在的多種接觸問題。l 采用了參數(shù)化建模方法，為實(shí)際工程結(jié)構(gòu)的參數(shù)設(shè)計(jì)與優(yōu)化，結(jié)構(gòu)修改提供了有力工具。6 綜合性能對比綜合起來，ABAQUS軟件具有：l 更多的單元種類，單元種類達(dá)433種，提供了更多的選擇余地，并更能深入反映細(xì)微的結(jié)構(gòu)現(xiàn)象和現(xiàn)象間的差別。除常規(guī)結(jié)構(gòu)外，可以方便地模擬管道、接頭以及纖維加強(qiáng)結(jié)構(gòu)等實(shí)際結(jié)構(gòu)的力學(xué)行為l 更多的材料模型，包括材料的本構(gòu)關(guān)系和失效準(zhǔn)則等，僅橡膠材料模型就達(dá)16種。除常規(guī)的金屬材料外，還可以有效地模擬復(fù)合材料、土壤、塑性材料和高溫蠕變材料等特殊材料l 更