MSC/Patran+Nastran、ANSYS与ABAQUS的比较分析

1俺最喜欢的是msc/patran+nastran,因为当年国内飞机公司最先引进的就是nastran,其菜单式的操作,比用手写有限元程序,爽多了!!特别是建立飞机这类巨大型结构,可以说,只有patran的建模最强!!(有人在仿真说abaqus能建整个飞机模型,哈哈,吹牛不上税,就凭其目前功能,要花一百年!!)
另外,msc财大气粗,其教程是手把手式,航空上最常用的有限元分析,都有现成的例题,step by step,傻瓜都会很快地入门!! 由于其广泛应用于航空航天/汽车工业,所以,至今为止,如果要学CAE软件,俺认为应首选msc/patran+nastran。
与patran+nastran相比,ansys的界面就低了一些,操作也没有patran舒服。不过,差别不是很大。ansys据俺的体会,唯一的强项就是多场耦合。其他的功能,msc/patran+nastran都有。不过,ansys的apdl语言比较高级,是其最大优势,或者说,msc应向这一方向发展!!不过,apdl最开始学也很费事,得一条一条查,一条一条记,这个过程没有两三个月下不来。由此,ansys的清爽度比msc差一些。

abaqus,如果自己用手编写过有限元程序的,入门应该不难。其命令格式,跟自己用手编程序一个套路。abaqus的强项是其分析功能很全面,特别是非线性部分,基本上都包含了。abaqus最大的缺点是上手慢,其教程太差,除了几本手册,基本上等于没有教程。要学abaqus,其时间要比msc, ansys长多了!!现在看,学abaqus实在没什么省时间的方法(比如它的 training lecture,一本250$,买来一看,气晕俺,还没手册说得详细!!),所以唯一的笨方法就是要看手册啦! 如果说msc是windows点鼠标时代的水平,abaqus就是敲dos命令的原始时代。 不过,如果愣要用非线性分析,而nastran/ansys都没用,也只能用abaqus了。估计几年后,其CAE应能发展patran的水平,其教程应有step by step的水平。否则,为了一个非线性,多花数倍的时间,实在不爽!!或者说,花一辈子时间,才会用其中一部分功能,真可谓生也有涯,学也无涯,以有涯学无涯,不如不学算了!!


2根据个人专业特点,我觉得abaqus解决岩土、混凝土等的非线性问题比marc要好,光本构就一大堆,而且例子也多,有什么example、verification等等。据说国外很多高校等科研机构用abaqus多。

3其实我觉得好的FEA的前处理都是step by step

几何模型
材料属性
接触
边界
分网
计算

只是ansys有点画虎成猫了

mentat熟悉后你会发觉很好用,非常方便。
最大的好处就是“绿色”,安装到非系统盘,下次做完机器,重新配置flexlm就能用了;类似的软件还有origin 算盘的子程序丰富,有些牛人用得很好
如:http://www-rocq1.inria.fr/gamma/cdrom/www/bl2d-v2/INDEX.html

另外感觉marc不太爽的是没算盘那样可以方便地直接修改inp文件
他的那个dat文件看着头大

4但abaqus已经很好了,比flac3D好了许多,但俺用flac3D解决了许多marc,abaqus也解决不了的问题。比如三维地质模型的建立,比如岩土材料与工程结构的相互作用,我们单位买了ansys,因为是设计院,这东东几乎成了摆设!结构没有规范,而且岩土能力为零。这东东只是在对外宣传的时候将××设计院有国际领先的大型有限元工具ansys!吓唬吓唬人而已。

5接触abaqus 2 年,最近正在看abaqus的脚本语言python,本身用ansys已经快5年了。本来对这种评价软件的帖子没有什么兴趣,能够用一个软件多快好省的解决问题就是你的本事,不会有人管你用什么软件。
python是一种面向对象的语言,本来是很好的,但是用来做有限元软件的脚本语言发挥不了他的长处,比如说帮助中那个例子,我用ansys可以用差不多10条命令解决,不会超过100个字,但是python用了那么多条命令,而且字符数太多了,我可不是打字员。个人认为用apdl命令用来做有限元的脚本是ansys最成功的一个方面,毕竟这是专门为一个软件做的,除了ansys没别的用处,不想python是一个专门的开发语言。也就是说通用性性强的东西必然效率不高。
就说这么多,欢迎指正.

6汽车领域90%以上的LICENSE是hypermesh+nastran。HYPERMESH是万金油,在汽车领域的另外常用搭配是HYPERMESH+ABAQUS,ANSA也占相当比重。PATRAN和ABAQUS/CAE忽略不计。另外,对不同软件的评价不能按个人的感受来评价。这个问题已讨论多次。

7不過雖然patran的功能是很強,但bug也是一大堆,而且穩定性不佳,每次MSC的工程師都要接受大家的抱怨,連MSC內部的人也抱怨,但當地負責patran的工程師就是無可奈何,其實他自己也知道就純粹網格而言,其他諸如hypermesh的軟體都做的到,但bug以及穩定性不好,很難讓進階的使用者想要好好用下去。

8應該這麼說當年MARC本身主打的是產業界,尤其是鋼鐵業,而ABAQUS的創始人就是在MARC公司服務之後,才跑出去創立ABAQUS,他主打的是學術界,所以你可以在ABAQUS的手冊上看到很多例子與驗證是與學術有關的。就這樣讓2大軟體走進了不同的世界,一個學術界發揚光大進而學界大家普遍使用,
另一個則在產業界隨著較少使用者而慢慢走下坡。但這最後沒有一定的好壞,軟體是來輔助解決問題的,解決了才是重點,所以在德國以及日本,有很多MARC的使用者。另外就介面以及軟體本身的計算收斂性,MARC的mentat以及很多功能,都是目前非線性軟體的佼佼者。而且就但單獨介面給但單獨solver,mentat算是相容性有到95%以上,而且穩定性也很好。

9鄙人是先用MARC/Mentat,后用ABAQUS/Patran。在做学术问题的时候,更倾向于使用ABAQUS求解。对于习惯于使用数据输入文件的人来说,在模型比较简单情况下,ABAQUS有一定的优势。因为MARC的输入文件要比ABAQUS难读懂, 工况的变化也不如ABAQUS灵活。但是,MARC 的求解器速度非常地快,类似的问题要比ABAQUS快几倍。Mentat的网格划分功能也十分地强。其功能绝对不比Partran差。对于二维网格划分的灵活性更在Partran之上。其中的Relax功能更能帮助你改善网格的质量。
Patran的通用性远比MARC强。它可以产生Nastran,ABAQUS,MARC等所需的文件,也可以读取它们的结果文件。有的时候我就是先采用Mentat生成网格(尤其是不规则边界的模型),然后再用Patran将网格数据转化成ABAQUS的输入文件。在大多数情况下,其速度要比单独用Patran快而且网格的质量也较好。

客观地说,软件之间的功能总会有所不同,其关键还在于用的人如何去灵活掌握。

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