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有限元软件之间的对比:知己知彼,方能百战不殆 (转)

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发表于 2013-9-29 19:33:34 | 显示全部楼层 |阅读模式
  看到很多工程师经常提问,想知道SIMULATION和其他一些有限元软件之间的区别。我想通过我自己一些使用有限元软件的经验,和大家分享一下。
      首先,ANSYS和Abaqus是有限元行业内软件的两大巨头,经常被放在一起比较。其实这两个软件并没所谓的好坏之分,全凭个人喜好,但是Abaqus的销售人员总是喜欢拿一些实际的例子和ANSYS去比,说Abaqus某些方面做的比ANSYS好什么的,很大一部分内容其实也是在忽悠客户,就从这点来说,我比较认同ANSYS。Abaqus其实有两大优势,一个是umat功能,这个是Abaqus的最大特色之一,尤其是对于科研人员来说,他们的材料本构很多时候无法通过现有的材料得到满足,所以通过umat功能可以自行创建新的材料(但是目前很多有限元软件业也逐渐引进了这一技术);另外一个技术是动力学静力学混合求解技术,这个技术真心很实用,是其他软件所没有的。如果还要说Abaqus比ANSYS强的地方,就是Abaqus比ANSYS经典版的界面更容易让人接受,但是,这个优势已经成为历史。还有一个就是说关于非线性处理技术Abaqus一直是最强大的,我对于这点持保留态度,首先这个东西本来就很玄乎,再者,我也没实际去对比验证过这一问题,所以不敢枉下断言。

      但是要说到Abaqus比ANSYS薄弱的地方,其实最大的一个问题是Abaqus吞并软件的速度远没ANSYS快。很多人觉得这个关我们什么事,其实真正了解ANSYS的吞并速度和发展策略的时候,你就会发现,现在的Abaqus远没ANSYS发展的快。ANSYS一开始只发展静力学,其他都捡现成的,而Abaqus除了静力学什么流体,动力学都发展。目前,ANSYS把全世界公认最好的动力学软件之一LSDYNA,全世界最好的流体软件fluent,业界比较认可的疲劳软件FESAFE都吞并到自己的旗下。为了将以上几款软件都归入到一个平台,ANSYS全新开发了一个WB操作平台(这个平台是参考SOLIDWORK的操作界面,我认为它是目前有限元行业中最好的操作平台),可能是ANSYS本身的平台和Abaqus不一样,总觉得Abaqus不能快速地消化一款新的软件。

      再说说ANSYS的其他优势,其实我觉得ANSYS大多数优势都来源它的编程语言-APDL,由于这一编程语言,让它在优化上能够做到别的主流软件做不到的优化方法(有限元一般采用拓扑优化方法,这种方法确实很有效率,但是ANSYS还能使用常规优化方法,为优化多了一种选择);APDL还使ANSYS具有强大的后处理功能,我对这个后处理的感受是不怕做不到,只怕想不到。其实在计算内容上,Abaqus和ansys是比较接近的,比如碰撞,复合材料和流体两者都能做,关键在于一些别的问题。我喜欢ANSYS多余Abaqus的原因就是APDL,它给我的感觉就是无所不能。

      近几年有限元行业有一款软件发展迅速,就是Altair公司,其中知名度最高的就是它的前处理软件hypermesh,它在网格划分的能力上是所有软件所不能比拟的。所以目前有很多工程师在做有限元中有这么一个特定的流程:hypermesh中划分网格,Abaqus中求解计算,ANSYS中进行后处理。随着hypermesh的知名度,Altair公司在碰撞和拓扑优化上也有了很大的发展,但是具体怎样,我没使用过,因此不能过多评价,但是按照ANSYS和Abaqus的知名度和计算能力,在求解功能上要抢占这两个兄弟的市场,一时间还是难度很大。

      最后我们来说说SIMULATION,单从有限元角度来定位,目前的SIMULATION真心无法去和这些专业软件进行竞争,但是好在目前SIMULATION的市场定位是为设计工程师进行结构验证,所以不会和以上的CAE软件的市场产生冲突。SIMULATION最大优势是中文版,放弃繁琐的六面体网格划分方法,先进的操作平台,但是从计算精度上来说,之前我做过两个例子,和ANSYS结果相差不大。所以很多工程师常会说:SIMULATION计算结果和实验结果误差很大。这个我认为不管你用什么软件,碰到这个问题,你第一步绝对不是质疑软件的计算结果,而是思考你的前处理是否和实验条件存在差异。除非你确定你的边界条件完全没有问题,再去质疑软件。之前我也经历过很多次这样的事情,结果都是我有问题!SIMULATION还有一个优势,对于企业来说,大多数企业的仿真内容其实和企业生产的产品一样,只需要涉及少量的几个模块,而并不需要像ANSYS或者Abaqus这样多模块的CAE软件,所以从性价比和利用率来说,SIMULATION远远超越一些专业的CAE软件。

      综合来说,如果你是CAE工程师,SIMULATION是远远满足不了你的要求,也达不到你的标准,但是作为设计工程师或者企业技术领导,软件的选择就全看自己的需要。

      PS:有限元软件的女人思想

      我经常和别人说,软件如女人,理解这句话的人会思考,而不理解的就当笑话听听,其实无所谓您是哪种,只要达到一种目的就是好的。毕竟,在现在这个社会有谁不用软件,能够在闲暇之余,调侃身边最熟悉的事物,何乐而不为。
其实所有的软件都跑不开以下我说的几种类型,但是基于我的专业领域,就以有限元软件作为解说对象:

       ANSYS:ANSYS验证了一句话,女大18变,最初的ANSYS绝对是个丑女级别的软件,但是她家教比较好,培养出一个能力超群的内核,于是当ANSYS WORKBENCH的出现,ANSYS一跃成为才貌双全的女人。

       ABAQUS:此女子长相还行,从小和ANSYS放在一起比较,就成了美女,再加上有不输于ANSYS的内核,所以一直是ANSYS的竞争对手,但是从女人的角度来说,目前的她只能算是长相一般的才女。

       MSC:不同于ANSYS和ABAQUS,此女子隐藏极深,低调是他的代名词,但仍有大堆追求者?为啥?因为她有个高富帅的爹,美国国家航空航天局,于是在大多数人心里就有了“冲着她爹的名号就够了”的想法,但是此女子到底如何?一般人都不怎么清楚。

       Simulation:从相貌上讲,绝对是大美女。但是他娘改嫁这件事对她影响极大,甚至连名带姓一起改了,在亲身父亲和养父的不同思维模式之下,目前还处于心理波动期,最终能走向何方还是未知之数。

       其他:别的一些类似澳泰尔,comsol之类的各有一定的优势,算是某些方面比较突出的女人,该怎么使用全看各位如何调教。

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发表于 2013-9-29 20:03:03 | 显示全部楼层
好文章。
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发表于 2013-9-29 20:58:03 | 显示全部楼层
本帖最后由 扫街 于 2013-9-29 21:01 编辑

不同的CAE对应不同的客户目标,比如solidworks simulation就是给设计人员用的,设计人员的要求与专门的分析人员的要求不一样,就好比奢侈消费品与大众消费器的市场定位一样,本来就不是一个目标客户群。只有大公司才需要专门的分析人员,因为做的是大产品,对于全球的中小企业而言,没那么精力与财力做什么细致的高级的分析,况且所谓的分析停留在电脑上顶个P,最终还是要回到现实试验中来,从中这一点上看,simulation前途无量。而且从发展趋势上看,CAE集成到CAD中去那是必然,CAE与CAD分离,输入数据要转换,附加到模型上的数据转换,全丢光,然后在CAE软件中重新建立,对于大企业来讲,OK,不算事,折腾的起,对于中小企业呢。
而各种用于专门CAE分析的CAE软件,细分市场,确定自己的目标客户群,人家商业公司早就研究明白了,只有国内这些盗版客户争论昏天黑地的,有意思吗

点评

前些天还有人说反正ansys是最好的,就用它,觉得是神器。可是有几个人能用好呢?皮毛。。。。其实折射出对自己定位的失准,对软件概念的误读,还有就是心态。。。。。  发表于 2013-9-29 22:05
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发表于 2013-9-29 22:57:39 | 显示全部楼层
学艺不精
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发表于 2013-9-30 08:53:36 | 显示全部楼层
我是看到你名字进来的…………“打死你”太狠了!
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发表于 2013-9-30 09:22:48 | 显示全部楼层
很好
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发表于 2013-9-30 20:17:53 | 显示全部楼层
solidworks simulation分析够用了,关键分析结要用 构力够不够,节省材料,其他专业的数据ansys
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发表于 2013-10-26 11:13:00 | 显示全部楼层
abaqus在非线性和岩土方面,是ansys几乎不可动摇的。
在实际中,一个公司不可能去买全部的模块,有些买结构,有些买流体。
hypermesh确实功能强大,但是也还有很多非常优秀的前处理软件。
ansys主要是进入中国早,在高校用的多,去车厂看看,基本都是HM+abaqus,或者nastran。
还有就是这些CAE软件的二次开发,除了本构和单元,真的没有什么可开发的。
最后就是,ansys workbench 和 classic 求解内核是一样的,但是很多功能做简化了,可以说是个高级版的SIMULATION。
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发表于 2013-10-30 12:36:09 | 显示全部楼层
精辟!
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发表于 2013-11-2 10:29:53 来自手机 | 显示全部楼层
关键词:…我也没实际对比…我感觉…我没使用过…。
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