浅谈有限元软件ABAQUS、MARC、Adina和ANSYS

TNC

这里我整理了一下以前我在其它讨论区的发的帖子和本次对CAE软件用户多少的原因浅析，供Abaqus和CAE同仁做“信息参考”，或发挥各自的评论，下面仅是我个人的观点，不偏见任何软件。

1. 市面上最多用户CAE软件---可能是ANSYS
有关市面上各种CAE软件用户究竟有多少? 很难评估，但可以肯定不管什么用户(合法或非法用户)，我个人统计、调研(包括网上论坛、文章发表等)可以肯定ANSYS软件的用户最多。其主要原因是: 1. ANSYS软件自带的前后处理功能较强; 2. Ansys有教育版<＝2000节点(流体)和<=1000节点(固体)、大学版(节点1600和3200)以及商用版(无限制)；3. Ansys软件涉及的面较广(应力场、温度场、流场和电磁场、优化设计、拓扑优化设计、随机有限元等)。Ansys软件的高校教育计划做的比较早、比较好。

2. ABAQUS用户较少的原因
ABAQUS软件进入中国，在我的记忆中，也大约在90年代左右，它本身没有前后处理，国内其前后处理主要借助于Patran软件，这也是发展其用户致命的弱点，到90年代中后期，才开始其前后处理软件的开发，也就是现在的ABAQUS-CAE/Viewer,但是有某些原来的参数引入不进其CAE中，些参数主要是涉及到岩土工程中的某些参数，ABAQUS5.8.14的命令行可以全部引入，但其CAE中不行，后来我一直跟踪ABQUS6.0~6.3.3某些参数还是没有解决，只有回归老版本。但对于机械行业、板筋成形方面一点没有问题。Abaqus在北美的石油行业的研究院所和石油专业的院下均有，他们主要是“租”软件，而不是“买断”软件，只要每年交租金，那么均可以免费升级。而我国主要是“买断”某一版本，要升级就在交升级费。
本身ABAQUS软件的开发一开始就是基于高度非线性问题，其理论性较强，专业性较强，要求用户背景知识的起点较高，加上“以前”又没有自己的前后处理功能，其微机版的问世也比其它软件晚，有没有高校培养计划……因此，导致其用户较少。

3. 单从在结构方面的应用ABAQUS、MARC、Adina和ANSYS的功能

1).如果做接触问题，选择软件的顺序为Abaqus、Adina、Marc和Ansys，接触问题本身就是一个高度非线性问题，前三者本身就是基于高度非线性问题而开发的，从建立接触对(因为接触对中按材料硬度可分硬－硬、硬－软、软－软，如果相同硬度，那么那个接触体谁大、谁小， 那个是凸面、那个是凹面等－>来确定谁是接触面、谁是目标面等考虑)的方便程度和收敛程度为以上顺序。

2).如果对结构要做结构优化设计或拓扑优化设计，那么Ansys最强，Ansys软件中直接有优化设计模块，是单目标优化设计，设计变量有结构尺寸变量和状态变量(如某些地方的某种应力不能超过某一值，或某一变形不能超过多少)，优化结构变量写入APDL程序中，如果对APDL程序不是很熟悉，那么可以通过Ansys软件界面菜单完成建模和目标变量和设计变量设置，然后把所有操作过程写入*.log 或*.lgw文件中，它们是文本文件，以APDL程序保存的，用记事本等调出此*.log 文件进行整理，整理出循环迭代结构，另存文件名，在菜单中执行优化模块时，直接调此文件，一次性优化出结果。其它几个软件中没有结构优化设计模块，但也可以通过自己编写个小程序，用MARc、Adina和Abaqus对结构进行优化设计，但首先要熟悉如何取某节点或某单元的结果数据，使其在设计范围内寻求最优。

3).如果从界面菜单上建模方面来讲，目前Adina、Abaqus与Ansys旗鼓相当，MARC最弱，甚至前两者超过ANSYS软件的建模，Adina-m和Abaqus/CAE的建模方式是基于现代CAD的建模方式(如类似Pro/E、UG、Solidwork等，其蒙皮技术、复杂曲面扫描技术远强于ANSYS)。

4). 如果从编程序建模，那么Ansys最强，因为它有自己的APDL程序语言，所有结构尺寸都可以参数化，这也是其率先开发结构优化设计和拓扑优化设计模块的基础。Marc也有一个python,但很不好用。Adina 可以在Adina-in准备文本模型文件，但不能设置变量参数，可以通过文本编辑处理模型数据。Abaqus与Adina一样，可以编辑输入模型文件参数。

5). 如果从结构网格划分的方便程度来讲(这里不指自由网格划分)，设置网格线、面、体的分段数和质量较好的映射网格方面，这几个软件的排序是Abaqus、Ansys、Adina和Marc。
6). 从用于教学方面，只有Ansys(<2000节点)和Adina有教学版(900节点)。

lbt18872

分析的不错啊，同意！

ltj1979

我觉得从实用角度来说,可以从专业对这几种软件的优缺点进行比较.

zhangmeng

应从功能角度深入分析一下更好

northwest

楼主厉害阿，对这几个软件讲的都是头头是道！

bb20040291

ABAQUS的CAE还是有些东西进不去 很郁闷

northwest

abaqus现在国内的代理都在用ansa做前处理，这个ansa可是非常了得的一个软件，我申请开个版专门学习ansa，可惜论坛要求开新坛的要求较高，没有实现阿。

likuiming

我转一下CAE联盟的帖子，并希望大家积极讨论：
      ANSA是一款优秀的有限元的前处理软件，以下是其官方网站的介绍：
      BETA CAE Systems S.A公司总部位地希腊的赛萨罗尼奇市（Thessaloniki），是世界领先的软件工程公司之一，一直以来，致力于开发高性能的有限元分析前处理和后处理应用软件，在有限元前后处理软件的研究开发方面具有丰富的经验，其软件产品和技术服务始终站在世界最前沿，公司始终以为客户开发高效、实用的工程解决方案为己任，在工程技术创新方面不断获得客户的赞誉。
  BETA公司的主打产品ANSA的销售和技术服务遍及欧洲、美洲、大洋洲和亚洲。多年来，他们在CAE前后处理方面树立了一面旗帜，其软件产品已经被广泛应用于几乎所有的工业科技术领域。BETA公司分布在全球的专家精诚合作，利用独一无二的经验交流机制为客户创造解决方案，从而为客户极大地改进工程产品的设计水平和质量、节约了成本。ANSA产品集成了多年来公司专家解决工程实际问题中积累的经验，是高效实用的工程设计工具，它可以为客户提供更加精确和成熟的解决方案，可以完全满足客户独特的需要。ANSA在汽车、铁路、航空、国防工业、赛车、化学工业以及高等院校方面的应用更是居世界领先地位。
  在大量的独立公正的第三方标准测试中，ANSA被公认为是目前最快捷的有限元前处理软件，同时也是真正能处理复杂建模任务的工具。由于BETA CAE公司不断的概念创新与发展完善，使得ANSA具有方便快捷的速度、无以伦比的性能。通过不断的技术革新，ANSA已经在有限元前处理领域处于领导地位达数十年之久。
  BETA CAE Systems S.A 公司将继续保持技术领先和用户需求导向的指导方针，不断发展和完善ANSA在有限元前处理技术方面的技术领先优势，为客户带来更大的价值汇报
ANSA的主要特点：
  网格与几何相关联 也就是说对CAD模型所做的修改将会反映到网格模型上, 反之亦然，这样可以大大提高网格模型创建速度，节省时间。
快速、自动的、高质量的装配体 网格划分通过CAD数据文件自动识别焊点，也可在ANSA中快速建立焊点，并对焊点处网格进行自动处理。
  与常用求解器兼容性好 ANSA支持如下求解器模板：NASTRAN，ABAQUS，LS-DYNA，PAM-CRASH，RADIOSS，ANSA支持如下求解器输入/输出文件：FLUENT，FLUENT 2D，STAR CD，ANASYS
  一级菜单系统 通过一到两次点击就能完成大部分目标操作，提高建模效率。
  强大的汽车行业专用功能 假人布置，螺栓连接，油箱分析，BIW路径分析……

      ANSA是目前国际公认的功能最强、速度最快的前处理软件，但它进入国内较晚，所以还有很多朋友不是很了解ANSA的独特功能。国内应用Patran、Hypermesh和Icmcfd比较多，但从功能与效率来说，都与ANSA 有很大的差距。

ANSA的独到之处：

1. 超强的几何清理能力！

    几何清理对于结构网格和流体网格来说，其工作量都是很大的，而且很繁琐。ANSA具有超强的几何算法和清理能力，可以高效快速地完成几何清理工作。

2. 独一无二的单级菜单操作系统！

    为什么说ANSA是操作最简单速度最快的前处理软件，就是因为ANSA的单级菜单操作系统。

    ANSA只有一级菜单，没有二级菜单，所以它的命令非常简洁。应用ANSA进行前处理，只需要点击一次鼠标，就可以完成很多功能，不象其他的一些前处理软件在执行一个操作时需要很多次的鼠标点击操作，所以，ANSA是应用最少的鼠标点击完成最多的工作，它的很多命令也都是3合1或者5合1，使得用户的操作变得非常简洁高效。

3. 面网格与几何相关联！

   这是ANSA最为超强的功能！所谓面网格与几何相关联，即是说，在ANSA中，面网格与几何是关联的，这样我们在完成面网格后，如果对几何特征作出修改，则面网格会自动重新更新，而无需再进行remesh或者其他的操作，而且所有的变化都是实时和交互的，用户可以随时看到变化后的网格，从而大大加快了生成高质量面网格的速度！

  所以，在进行整车或者整机网格划分时候，ANSA的优势是无与伦比的！

  而应用ANSA进行六面体网格划分时，由于ANSA生成面网格的速度和质量很高，这样，应用它生成六面体网格的速度和质量也都同样很高！

4. 超强的CFD网格生成功能！

ANSA不仅能够生成高质量的FEA网格，同样可以生成高质量的CFD网格，而且它与Fluent/Star-CD等流体软件都有数据接口，这使得ANSA成为真正意义上的功能强大的通用CAE前处理平台！

其实，ANSA还有很多细小的独特功能，只有在应用的时候才能真正体会的到！

[ 本帖最后由 likuiming 于 2006-7-28 13:13 编辑 ]

x3x

理解好透彻，佩服啊，多多学习

northwest

我前两天去培训ansa，真实感受到ansa的强大网格能力和几何清理的功能，真是一个不可多得的前处理软件。

zhangmeng

有hypermesh好吗？各有啥特点呢

northwest

hypermesh我没有用过，不敢说和ａｎｓａ比如何。但是我在实际使用使用中感觉ａｎｓａ的几何清理和网格划分功能都不弱。

[ 本帖最后由 northwest 于 2006-8-9 16:33 编辑 ]

雅马哈

ansa界面使用更加方便,而且划分网格速度和质量都很好,而hypermesh界面比较混乱,不如ansa方便,只是ansa资料太少了,

vehicle

hypermesh8.0的界面做了很大的改进。操作更方便了。

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hypermesh更好一点吧