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通用有限元软件简介及比较

2013年11月25日 ⁄ 综合 ⁄ 共 2242字 ⁄ 字号 评论关闭

一般而言,有限元软件属于科技计算软件,评价标准是为3:(1)可移植性,能够在各个平台之间传输;(2)可使用性——使用简便,可靠;(3)可维护性——可读,易检验,可扩充。当今世界有限元软件舞台上,最为著名的三个通用软件是:ANSYS,ADINA, ABAQUS,下面进行一一介绍以及之间的比较。

三大通用软件

ANSYS: ANSYS是最早进入国内市场的商业化软件之一,也是现下在国内知名度最高的有限元软件。1969,John Swanson博士建立自己的公司Swanson Analysis Systems Inc(SASI), 1994 年被 TA Associates 并购,并宣布了新的公司改为了 ANSYS。随着公司的发展,收购了 FluentCFXAnsoft等众多知名厂商后,逐渐的塑造了一个体系规模庞大、产品线极为丰富的仿真平台,创立了 workbench将所有的模块进行了整合,ANSYS的进一步发展创造了一

个新的平台。

ADINA: ADINAK.J.Bathe博士于1975开发的程序,在其发布的头十年中一直是开放源代码,在推动有限元发展方面起到了十分重要的作用,一直是世界上最先进的有限元分析软件,中国也在1981年引进了 ADINA非线性结构分析程序,为中国有限元发展带来了一个新的高潮借助ADINA系统,用户无需使用一套有限元程序进行线性动态与静态的结构分析,而用另外的程序进行非线性结构分析,再用其他基于流量的有限元程序进行流体流动分析。特别是,ADINA系统拥有极其强大、用于结构相互作用的流体流动的完全顆合分析程序(多物理场),也就是拥有世界一流的FSI求解器。

ABAQUS: ABAQUS有限元软件是由David Hibbitt_开发完成的,HKS公司推出的,2002HKS公司改名为ABAQUS,并在2005,被法国的达索公司收购。在国际非线性数值模拟领域,ABAQUS —直被赞誉有加,能够计算各种固体力学、结构力学,电磁学等等复杂的高度非线性问题,特别是在ABAQUS程序开始就能够引导研究人员增加用户单位和材料,这给当时的限元软件行业带来了实际性的冲击。内部集成了修正的摩尔库伦模型,修正D-PCam-Clay Model、帽盖模型、蠕变模型等一系列土体木构模型,而且还能够进行二次开发,使得ABAQUS成为了解决若土问题的一个有力武器

通用软件之间的比较

(1)应用领域从应用领域上来看,三大软件都是大型通用分析软件,都有广泛的应用领域。ANSYS注重应用领域的拓展和合并,目前已涉及到结构、温度、流体、电磁场和多物理场顆合等等众多领域;ABAQUS原来只具备结构分析功能,功能仅局限于结构力学领域,但是近年来也有ABAQUS融合进了 SIMULIA,形成了一个大型仿真平台,不仅仅能解决大量结构(应力/位移)问题,同时还可以模拟许多其他物理场问题,例如质量扩散、热传导、振动与声学分析、热电稱合分析、岩土力学分析(流体渗透/应力锅合分析)等等;ADINA软件和ANSYS软件一样都包括结构、温度、流体及流固親合的功能,特别是在流固锅合领域,ADINA堪称顶尖。

(2)求解器功能:

当今世界上,主流问题正在朝着非线性发展,非线性材料,非线性几何等等,ANSYS只关注非线性材料问题,故在非线性领域上,ANSYS表现非常差,远远落后于其他两款软件,而在多场稱合方面。同时由于在前处理上ANSYSABAQUS占用了很大的空间,导致了在求解问题时,能够调用的电脑内存和CPU都比较少,所以求解效率比较低下,举例来说:PC机来运算ABAQUS,单元在10万左右就很难运算,ANSYS在在运算30万单元时候需要10个小时

左右,ADINA运算60万单元左右只需要8个小时左右,在求解器效率上,ADINA 第一,ABAQUS 最后。

(3)建模方式

一个数字模拟项目其中70%左右的工作都是在前处理上,ANSYSABAQUS在建模上有着很大的优势,拥有完善的建模系统,能够方便的建立几何模型,在这点上如果说ANSYSABAQUS是大学级别的,那么ADINA就是小学生级别的。

以下是对于大部分著名有限元软件各个指数的比较

 

 

以上摘自:吴晓野 硕士论文 土石坝三维地质建模及有限元分析研究

下载地址:http://www.cnki.net/KCMS/detail/detail.aspx?QueryID=0&CurRec=5&recid=&filename=1013135085.nh&dbname=CMFDLAST2013&dbcode=CMFD&pr=&urlid=&yx=&uid=WEEvREcwSlJHSldSdnQ0UHJpY2dyVkR3Qmhnc1grTjBSQ0RmTHVHQmdmeXRSUTI4ZkJMVEI2RHJtc2Rpcy9VPQ==&v=MTI2MzdXTTFGckNVUkxtZllPWnNGeS9tVmI3UFZGMjZIYks3RzlIRXFwRWJQSVI4ZVgxTHV4WVM3RGgxVDNxVHI=

 

ADINA网站:

http://www.adina.com/index.shtml

ANSYS论坛:

http://forum.simwe.com/index.php?gid=112

ANSYS网站:

http://www.ansys.com/

ABAQUS网站:

http://www.abaqus.com

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