ABAQUS软件与NXNASTRAN软件的对比分析

ABAQUS软件与NXNASTRAN软件的对比分析 ABAQUS软件与NX.NASTRAN软件的对比分析 1( 在世界范围内的知名度: ABAQUS软件以其强大的非线性分析功能以及解决复杂和深入的科学问题的能力，除了在广大工业用户中得到认可外，也在以高等院校、科研院所等为代的高端用户中得到广泛赞誉。随着研究水平提高所引发的对高水平分析工具需求的加强，ABAQUS软件各行业用户群中所占据的地位也越来越突出。很多成功应用的范例都证明，ABAQUS软件无论在解决问题的广度方面还是在深度方面都是分析工程师的一种理想选择。目前，世界上几乎所有大的汽车制造企业如福特、通用等，所有大的飞机制造企业如波音、空中客车、洛克希德-马丁等，以及其他一些知名企业如摩托罗拉、诺基亚等都是ABAQUS的用户。 2( 应用领域: ABAQUS软件除了能很好地解决常规的线性问题外，更致力于解决复杂的非线性问题。这决定了它比其他软件在应用领域上更加广泛和深入。其用户范围除航空航天和汽车工业外，还横跨土木工程、石油和海洋工程、核工业、材料处理以及生活消费品生产等众多工业领域。 3( 求解器功能 ABAQUS软件在求解非线性问题方面具有非常明显的优势，其非线性涵盖材料非线性、几何非线性和状态非线性等多个方面。ABAQUS软件的求解器是智能化的求解器，可以解决其它软件不收敛的非线性问题，其它软件也收敛的非线性问题，ABAQUS软件的计算收敛速度较快，并更加容易操作和使用。 由于ABAQUS/Standard(通用程序)和ABAQUS/Explicit(显式积分)同为ABAQUS公司的产品，它们之间的数据传递非常方便，可以很容易地考虑静力分析和高速非线性动力分析相结合的计算情况。 随着ABAQUS稀疏矩阵求解器的改进，其解决线性问题的能力得到大大加强。有数据表明，ABAQUS软件在线性静力问题求解和进行Lanczos特征值提取等过程中计算速度优于其它软件。 4( 人机交互界面 ABAQUS/CAE是ABAQUS公司新近开发的软件运行平台，它汲取了同类软件和CAD软件的优点，同时与ABAQUS求解器软件紧密结合。 与其他有限元软件的界面程序比，ABAQUS/CAE具有以下的特点: , 采用CAD方式建模和可视化视窗系统，具有良好的人机交互特性。 , 强大的模型管理和载荷管理手段，为多任务、多工况实际工程问题的建 模和仿真提供了方便。 , 鉴于接触问题在实际工程中的普遍性，单独设置了连接(interaction)模块， 可以精确地模拟实际工程中存在的多种接触问题。 , 采用了参数化建模方法，为实际工程结构的参数设计与优化，结构修改 提供了有力工具。 5( 综合性能对比 综合起来，ABAQUS软件的特点可以进一步概括如下: , 更多的单元种类，单元种类达433种，提供了更多的选择余地，并更能 深入反映细微的结构现象和现象间的差别。除常规结构外，可以方便地 模拟管道、接头以及纤维加强结构等实际结构的力学行为 , 更多的材料模型，包括材料的本构关系和失效准则等，仅橡胶材料模型 就达16种。除常规的金属材料外，还可以有效地模拟复合材料、土壤、 塑性材料和高温蠕变材料等特殊材料 , 更多的接触和连接类型，可以是硬接触或软接触，也可以是Hertz接触(小 滑动接触)或有限滑动接触，还可以双面接触或自接触。接触面还可以 考虑摩擦和阻尼的情况。上述选择提供了方便地模拟密封，挤压，铰连 接等工程实际结构的手段。 , ABAQUS的噪声分析功能提供了多种水下爆炸模型，可以队舰艇等结构 在水下爆炸情况进行分析，并可以噪声及声传播分析。 , ABAQUS的疲劳和断裂分析功能，概括了多种断裂失效准则，对分析断 裂力学和裂纹扩展问题非常有效。 上述功能决定了ABAQUS软件可以进行航空航天工业及其辅助设备的系统 级结构分析。应用子结构和子模型的概念，可以进一步进行部件级的结构分析。 两者结合可以从总体和局部两方面全面分析和掌握结构的力学现象和力学行为。 ABAQUS NX_NASTRAN abaqus /CAE，广大工程师公认的最方便使用的前后 前后处理器 处理器，方便实用且易于上手，对于快速培养工程femap 师队伍和提升工程师的工作效率至关重要 Window风格，非常易于学习掌握，有分析导航器和不是真正的Window风格，界面比较清晰，但是没有 界面的易用性 操作树，根据步骤可以完成整个分析，不用到处去分析导航器，做分析时要在不同的菜单中找操作按前后处理器 找相关的操作按钮 钮，费时费力 不仅可以直接读入CATIA，UG，PRO/E建立的任意复可以处理简单的几何模型，对于复杂模型和装配体模 与CAD软件的数据杂的几何模型，还支持如STEP，IGS等中间的型，读入时速度慢，且容易丢失数据信息。不支持参 模型 文件。另外，可以参数化建模，模型编辑功能数化建模，模型编辑困难 强大 强大、高质量的自动网格划分功能，并且可以很方自动网格划分功能一般，质量不可靠，影响求解精度 便地进行网格质量检查。另外，全局种子和边种子网格自动划分功能 的引入，可以更有效地提高网格质量。 在碰撞分析及大变形分析时，强大的自适应网格重能力有限，导致分析结果准确性较差 自适应网格重划分划分功能，确保分析过程中，网格保持较高的质量，功能 基础能力 从而保证分析结果精确度非常高 提供丰富的单元库，以满足不同计算需求。同一种单元库不够丰富 类型的单元，也有多种选择以满足不同求解问题的 单元类型 需要。比其他通用有限元软件更多的单元种类，单 元种类达 562 种，提供了更多的选择余地，并更能 深入反映细微的结构现象和现象间的差别。 提供更多的材料模型，包括材料的本构关系和失效支持的材料模型极其有限 准则等。除常规的金属弹塑性材料外，还可以有效 地模拟高分子材料、复合材料、土体、岩石和高温材料类型 蠕变材料等特殊材料。还提供灵活强大的用户自定 义接口，用户可以使用Fortran语言来开发自己的 材料模型。 可以方便快速的处理各种连接关系(焊接、铆接、连接的处理繁琐，非常耗时 螺栓连接等等);在多体动力学分析时，能最真实装配体的连接功能 表达汽车各组件之间的装配连接关系，是计算结果 更准确 参数优化结果对进行优化得到优化结果后，可以直接驱动CAD几何不能直接驱动CAD几何模型的更新，需要导入到专门 CAD模型的更新 模型的更新，在进行多评估时，非常方便 的CAD软件中更新设计 对于汽车零件中最常见的螺旋连接校核，有直接螺螺栓建模复杂，繁琐，不方便施加预紧力 螺栓单元/螺栓预栓建模的单元，方便批处理。有直接施加预紧力的紧力 菜单 提供两个求解器standard和explicit，分别提供隐NX.Nastran，支持的求解能力有限 式算法和显式算法。从初步的线性分析到深入的非 线性分析，从简单的零件级分析到复杂的系统级分 析，从静力学分析到刚体动力学分析(路面仿真，求解器 多工况模拟)，以及热分析，疲劳断裂，碰撞，振 动，噪声，轮胎分析，都可以在 ABAQUS 分析平台 下完成，无需以后再花钱配置额外的其他辅助软件 或接口。 支持的模型自由度超10亿，对于汽车整车以及系统没有上亿自由度模型计算的经历 求解模型规模 级等非常大的复杂系统，能高效处理 强大的非线性分析能力;是目前世界上公认的最优最近几年才开始集成非线性求解器Adina，非线性分非线性能力 秀的处理非线性问题的有限元分析软件。 析能力有限 abaqus/EXPLICIT求解器能调用显式的分析方法高不支持显式动力学分析模块 求解能力 显式动力学 效地求解汽车碰撞等动力学问题以及接触等高度非 线性问题 在Windows、Linux和Unix系统下都支持DMP和SMP在Windows平台下只支持SMP并行计算。虽然在方式的并行计算，并行速度十分快，线性和非线性Linux系统下支持SMP和DMP并行计算，但由于其前并行计算能力 的并行计算都支持 后处理器Femap不支持Linux系统，所以需要手工提 交计算，手工下载求解结果文件，十分繁琐 abaqus强大的多体多体动力学求解能力，能有效模NX公司旗下没有动力学软件，需要额外配置其他的拟汽车在不同的路面工况下的运动性能，无需联合第三方分析软件，与其他公司的动力学软件联合，才多体动力学分析 其他的第三方分析软件; 能做多体动力学分析，需要导入导出数据，容易出现 数据丢失 abaqus有强大的疲劳和断裂分析功能，概括了多种NX公司旗下没有疲劳分析软件，需要与其他公司的断裂失效准则，对分析断裂力学和裂纹扩展问题非疲劳分析软件联合，才能做疲劳分析，需要导入导出疲劳分析 常有效;能有效预测零部件在各种工况下的寿命以数据，容易出现数据丢失 及分析可能的失效原因 汽车行业应用最广泛的有限元分析软件。应用40多NX涉足CAE行业不足10年，积累的客户少，软件的技术支持 用户群体 年来，由于其实用和易用性得到广泛的认可，越来实用性还没得到认可 越多的企业成为我们的用户