Abaqus與Ansys哪個(gè)好？有限元軟件分析

Abaqus軟件與Ansys軟件的對(duì)比分析

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(duì)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。

Ansys軟件是美國Ansys公司研制的大型通用有限元分析（FEA）軟件，是世界范圍內(nèi)增長最快的計(jì)算機(jī)輔助工程（CAE）軟件，能與多數(shù)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD，computer Aided design）軟件接口，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享和交換，如Creo, NASTRAN, Alogor, I－DEAS, AutoCAD等。是融結(jié)構(gòu)、流體、電場、磁場、聲場分析于一體的大型通用有限元分析軟件。在核工業(yè)、鐵道、石油化工、航空航天、機(jī)械制造、能源、汽車交通、國防軍工、電子、土木工程、造船、生物醫(yī)學(xué)、輕工、地礦、水利、日用家電等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。

兩種有限元軟件的對(duì)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(duì)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)：

1)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。

2)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。

3)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。

4)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(duì)比

綜合起來，Abaqus軟件具有以下優(yōu)勢：

1)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；

2)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；

3)更多的接觸和連接類型，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；

4)Abaqus的疲勞和斷裂分析功能，概括了多種斷裂失效準(zhǔn)則，對(duì)分析斷裂力學(xué)和裂紋擴(kuò)展問題非常有效。

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