Abaqus與Ansys哪個好？有限元軟件分析

Abaqus軟件與Ansys軟件的對比分析

Abaqus是一套功能強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雜的非線性問題。 Abaqus包括一個豐富的、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材料。作為通用的模擬工具， Abaqus 除了能解決大量結構（應力 / 位移）問題，還可以模擬其他工程領域的許多問題，例如熱傳導、質量擴散、熱電耦合分析、聲學分析、巖土力學分析（流體滲透 / 應力耦合分析）及壓電介質分析。

Ansys軟件是美國Ansys公司研制的大型通用有限元分析（FEA）軟件，是世界范圍內增長最快的計算機輔助工程（CAE）軟件，能與多數計算機輔助設計（CAD，computer Aided design）軟件接口，實現數據的共享和交換，如Creo, NASTRAN, Alogor, I－DEAS, AutoCAD等。是融結構、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、鐵道、石油化工、航空航天、機械制造、能源、汽車交通、國防軍工、電子、土木工程、造船、生物醫學、輕工、地礦、水利、日用家電等領域有著廣泛的應用。

兩種有限元軟件的對比分析：

1． 在世界范圍內的知名度：

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，它在計算機資源的利用，用戶界面開發等方面也做出了較大的貢獻。Abaqus軟件則致力于更復雜和深入的工程問題，其強大的非線性分析功能在設計和研究的高端用戶群中得到了廣泛的認可。

由于Ansys產品進入中國市場早于Abaqus，并且在五年前Ansys的界面是當時最好的界面之一，所以在中國，Ansys軟件在用戶數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軟件的用戶數目和市場占有率正在大幅度和穩步提高，并可望在今后的幾年內趕上和超過Ansys。

2． 應用領域：

 Ansys軟件注重應用領域的拓展，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域。Abaqus則集中于結構力學和相關領域研究，致力于解決該領域的深層次實際問題。

3． 性價比：

Ansys軟件由于價格政策靈活，具有多種銷售方案，在解決常規的線性及耦合問題時，具有較好的性價比。但在實際工程中，非線性是比線性遠為普遍的自然現象，線性通常只是非線性的理想化假設。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計的瓶頸。購買Abaqus軟件可以很好地解決這些問題，縮短研制周期、減少試驗投入，避免重新設計。工欲善其事，必先利其器，使用不恰當或低檔的分析工具進行工作的成本要遠超過使用合適工具的成本。因此，從綜合效益和長遠效益而言，Abaqus軟件的經濟性也是非常突出的。

4． 求解器功能：

對于常規的線性問題，兩種軟件都可以較好的解決，在模型規模限制、計算流程、計算時間等方面都較為接近。

Abaqus軟件在求解非線性問題時具有非常明顯的優勢。其非線性涵蓋材料非線性、幾何非線性和狀態非線性等多個方面。

另外，由于Abaqus/Standard(通用程序)和Abaqus/Explicit(顯式積分)同為Abaqus公司的產品，它們之間的數據傳遞非常方便，可以很容易地考慮預緊力等靜力和動力相結合的計算情況。

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軟件的計算收斂速度較快，并更加容易操作和使用。

5． 人機交互界面：

 Abaqus/CAE是Abaqus公司新近開發的軟件運行平臺，他汲取了同類軟件和CAD軟件的優點，同時與Abaqus求解器軟件緊密結合。

與其他有限元軟件的界面程序比，Abaqus/CAE具有以下的特點：

1)采用CAD方式建模和可視化視窗系統，具有良好的人機交互特性。

2)強大的模型管理和載荷管理手段，為多任務、多工況實際工程問題的建模和仿真提供了方便。

3)鑒于接觸問題在實際工程中的普遍性，單獨設置了連接(interaction)模塊，可以精確地模擬實際工程中存在的多種接觸問題。

4)采用了參數化建模方法，為實際工程結構的參數設計與優化，結構修改提供了有力工具。

6． 綜合性能對比

綜合起來，Abaqus軟件具有以下優勢：

1)更多的單元種類，單元種類達433種，提供了更多的選擇余地，并更能深入反映細微的結構現象和現象間的差別。除常規結構外，可以方便地模擬管道、接頭以及纖維加強結構等實際結構的力學行為；

2)更多的材料模型，包括材料的本構關系和失效準則等，僅橡膠材料模型就達16種。除常規的金屬材料外，還可以有效地模擬復合材料、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（小滑動接觸）或有限滑動接觸，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，鉸連接等工程實際結構的手段；

4)Abaqus的疲勞和斷裂分析功能，概括了多種斷裂失效準則，對分析斷裂力學和裂紋擴展問題非常有效。

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