关于Virtual Lab、Sysnoise和Actran的对比及前世今生

song0404

以前论坛里就有人一直在问这几个软件，大家也讨论过，但是感觉没人系统对比过。因为个人论文的特殊性，我被逼学了这三种软件，因为没有一个软件能单一解决我的问题。用了一年左右，跟大家分享一下自己的经验，大家使用的时候（主要是新手）可能能有一些帮助。有不对的地方，请大家指正，欢迎大家补充讨论。###############说明，软件讨论顺序只是按照我学的先后顺序，没有排名。
1.Sysnoise
首先大家都明白，这三个软件其实最初的开发者都是一个人，比利时Universite Catholique de Louvain的Jean-Pierre Coyette教授，最早的产品叫Synoise，包括有限元和边界元等多种计算方法。这款软件在更早些时候大家使用的非常多，现在因为升级成VL之后使用的人少了。
优点：（1）Command。Sysnoise的命令流是非常好用的，简单易懂，做批处理神马的毫无压力，如果你不熟悉命令流，可以先GUI操作，然后在journal里面会详细记载你每一步的命令，就跟Ansys APDL是差不多的。这样你修改模型就很容易了，做论文的童鞋经常要做参数分析的，而很多商业软件的命令流是很弱的，Sysnoise确实在这方面很好使。个人感觉这三款软件中他的命令流是最好用的。
        （2）结果文件输出。Synoise的输出也是很方便的，一次性全部输出，大家后处理可以随意，你想要什么有什么，因为结果文件不是二进制的，一下子就看明白格式了，所以用Matlab、Python之类的读写结果也很简单。
        （3）2D计算。这一点可能很多人不需要，只是对我有用，Synoise可以进行二维BEM和FEM的计算，而升级为VL之后不知为何取消了这个功能。可能是觉得二维根本算不准，没意义，但是在很多情况下二维计算是很有用的，尤其是对我而言，呵呵。
缺点：旧。是的，Sysnoise版本太旧了，自从升级成VL之后就不再更新了，而算法这种东西是需要与时俱进的，即时是同样的算法，如何加快速度也是要不停研究的。Synoise在计算速度上必然是不能跟新软件媲美的，而且很多功能也没有，比如PML,APML等等。
总结：Synoise适合小规模模型，适合喜欢用命令流的同学，很多做论文的朋友应该会比较喜欢。
2.Virtual Lab
Synoise先是被LMS公司收购，然后LMS又被德国西门子收购，好吧，早就是西门子的了。当我发现我的3D模型自由度增大之后Synoise已经无法满足我的需求了，于是有朋友推荐了VL，感谢群里面的各位大大的帮助，让我很快学会了VL。
优点：（1）功能丰富，接口齐全。VL整合了很多的功能，从建模到计算到后处理，一些列工作都可以在VL里面完成，这对于工程类人员是非常方便的，学一个软件就能完成所有的工作。而且VL对于各种CAE软件的接口也做的不错，大家可以在其他软件里面建好模型，直接导入。
         （2）手段多样。VL在Synoise的基础上有了进一步的声级，对于大规模模型，无论是边界元里的Fast Multipole 甚至最新的H-Matrix BEM还是有限元中的PML、AML，都是很好的计算方法。还有一些其他功能我没有用过，大家可以补充。虽然这些算法早就有了，但是VL商业化跟进很快。
         （3）学习途径多。由于VL在中国宣传的很成功，用的人很多，不管是论坛还是群里都比较活跃，两个版主也很热心，还录制视频，所以大家能通过很多方法学习VL，很容易就能上手，这个给VL加分不少。
         （4）在线帮助很强大。VL的在线帮助包括理论介绍、参数说明和例子，很好用。但是理论介绍略显薄弱。
缺点：（1）Command不方便。我没找到VL 的Command，听说可以编写脚本文件，但是显然没有Synoise容易上手，对于要变换参数批处理的童鞋，这点比较惋惜。
         （2）输出结果不方便。VL必选先画图，然后导出数据，这点是很蛋疼的，如果你场点多，导出数据将极为麻烦和费时，我相信很多朋友已经体验到这一点了，论坛里很多朋友都问过这个问题。因为很多人还是需要自己后处理的，而不是直接在VL里面出图。
         （3）没有2D计算。这一点在前面说过了，可能大部分朋友用不到，也没啥问题。
总结：VL适合大规模问题，速度优势明显，但是VL不太适合需要进行大量参数分析做科研的朋友。
3.Actran
Synoise被收购之后，很快有很多公司投资Jean-Pierre Coyette教授，开发了新软件Actran。由于BEM和FEM在解方程时矩阵的差异性，其计算时间和自由度的关系是完全不一样的，Jean-Pierre Coyette认为未来随着计算机的进步，FEM有更强的生命力，因此Actran致力于有限元的开发，10多年来发展也很迅速。但是其进入中国较晚，我感觉用的人没有VL多。当然，后来Actran被美帝的MscA公司收购了，至此，比利时土生土长的声学计算软件都被各大帝豪吞并了。
优点:（1）软件小。这也是优点？没错。Actran安装程序不到200M，比起现在动辄几个G的软件来说，实在太精简了。
       （2）强悍的Command和多任务批处理。Actran的命令流也是比较好用的，其session文件可以批量生成edat文件，然后通过批处理直接运行，可以进行复杂的参数分析。但是我感觉还是Synoise更胜一筹，比如Actran的所有东西都要在Domain上定义，你要加边界就得先定义Domain，这个很不方便。Actran的Command line是很强悍的，无需打开软件，直接就能运行，而且他占CPU很少，所以你可以通过Comman line同时运行多个程序。我在用Synoise和VL的时候基本上CPU都是很满的，从来没有多个任务同时运行过，但是Actran同时开了5个任务进行批处理，CPU也不过70%。
       （3）丰富的FEM功能。由于一直致力于FEM的计算，所以Actran在这方面很出色，PML、APML等功能也是应有尽有，而且其求解器速度很快，比如KRYLOV能同时直接求解四个频率，速度相当快，我用无限元计算跟Synoise对比过，速度快了10倍以上，当然也跟Sysnoise太老有关系。
       （4）2D计算。Actran保留了这个功能。我是因为VL没有此功能，Sysnoise二维FEM计算太慢而被逼学了Actran。
       （5）理论介绍详细。用软件，首先要懂理论，不然就很盲目。VL的在线帮助很强大，但是主要是操作和属性说明，理论稍微弱了些。Actran的帮助文件包括了详细的理论介绍和edat命令流中的说明，很容易看明白原理。
缺点：（1）建模Domain限制。前面说过了，actran需要先定义Domain，就是把单元定义成组，然后赋属性之类的，这个其实很多软件都是这样，但是你不要把边界也搞成这样啊。我想在2号单元上直接定义个速度，就得先把2号做成一个域，这多麻烦，Sysnoise和VL都是可以直接通过单元号来赋值的。
         （2）学习途径较为单一。相比其前面两个软件，Actran的宣传就差多了，各大论坛很少讨论，海基做了个Actran的论坛也是基本一潭死水，群里面也不活跃。主要就靠看Actran官方的一些例子来学习，不过这些例子还是做的很齐全的，各种功能算例做的很好，从简单的到复杂的甚至教你修改脚本，都很齐全。但是例子是英文的，有些朋友可能还是不习惯。
         （3）不同版本之间的模型语法不一致。可能是前后没有统一，actran14.0的模型在actran13.0里竟然报错了，我后来一看，是由于速度的定义方式不一样，其实这种问题在很多软件里都有，高版本打不开低版本。但是用户还是希望能兼容的好啊。
        （4）帮助文件过于侧重理论。Actran的帮助文件对于参数的说明还是弱了些，有些都没详细说明，就在界面上显示了一行字，相反理论介绍非常全面，对于注重工程应用的朋友，可能更关心怎么填参数，而不是为什么。
总结：BEM在高频计算存在奇异、速度慢等问题，可以用Actran  FEM计算，适合大规模问题，适合批量计算和做参数分析的朋友。     

非常感谢在学习过程中给我帮助的朋友们，尤其是阿伟和冯博士。也希望大家能够通过不同的软件解决自己的问题，软件不是万能的，算法也不是万能和完美的，没有完美的算法，举个例子，很多人觉得PML或者AML比无限元IFEM要好，可以完全取代了，这个概念当然是不对的，看过理论对比你就知道各种算法的缺陷和适合的问题。


水平有限，欢迎大家批评指正。

随心就动

总结的很好，谢谢分享

来自:Android客户端

Top_Dog

熟悉VL和SYSNOISE的朋友，其实是可以用VL生成模型，然后利用其自带的升级后的Sysnoise和命令流来进行部分参数研究的。2维问题确实是被VL暂时取消了，曾经计划要拿回来，但目前还没看到。

song0404

Top_Dog 发表于 2014-4-1 19:14
熟悉VL和SYSNOISE的朋友，其实是可以用VL生成模型，然后利用其自带的升级后的Sysnoise和命令流来进行部分参 ...

请问VL的命令流在哪里有，有教程吗？如何使用呢？

pasuka

最初的Sysnoise和FEMTools开发成员应该都是一个大课题组的，两个软件使用相同command命令处理程序，当时还没有GUI

alvindhp

赞原创，谢谢。

zswseu

"（3）不同版本之间的模型语法不一致。可能是前后没有统一，actran14.0的模型在actran13.0里竟然报错了，我后来一看，是由于速度的定义方式不一样，其实这种问题在很多软件里都有，高版本打不开低版本。但是用户还是希望能兼容的好啊。"

13.0当然打不开14.0的模型了。一般是向下兼容的，应该是14.0模型可以打开13.0的模型。

song0404

zswseu 发表于 2014-4-13 23:35
"（3）不同版本之间的模型语法不一致。可能是前后没有统一，actran14.0的模型在actran13.0里竟然报错了，我 ...

那也不一定，我是直接读入的deat文件，就是类似于命令流，不是直接导入模型，所以是语法问题，就算用14.0去读13.0的命令流，也会有问题的，跟那种兼容还不太一样，他就是定义参数的语法改变了

zswseu

song0404 发表于 2014-4-15 16:42
那也不一定，我是直接读入的deat文件，就是类似于命令流，不是直接导入模型，所以是语法问题，就算用14.0 ...

哦，这样的。语法变了是比较坑的，希望大体不变，少数不常用的稍微变，少变才好。

shotgunwed

果然大神级的人物

shhu

介绍的挺详细的，这些软件学习起来都挺困难的

song0404

shhu 发表于 2014-6-8 17:38
介绍的挺详细的，这些软件学习起来都挺困难的

不困难，都有教程，网站还有热心网友。学软件是最容易的，明白原理比会用软件难

Tomy

感谢楼主啊，哈哈

跳动的杯子

楼主，请教个问题，我在安装sysnoise完成之后，可以正常打开，但是在计算时会突然中断，提示sysnoise.exe已停止工作。
我在别的电脑上就可以正常用，不知道为什么换了台电脑就不行了，请问你遇到过这种情况吗？

song0404

跳动的杯子 发表于 2014-6-12 13:44
楼主，请教个问题，我在安装sysnoise完成之后，可以正常打开，但是在计算时会突然中断，提示sysnoise.exe已 ...

如果工况多，有可能出现停止，如果只是一个工况，那可能是你电脑系统的问题，xp系统比较好