CAE概念厂商及软件介绍

一、CAE 的本质是物理学/数学+计算机科学+工程学


CAE即计算机辅助工程(Computer Aided Engineering),狭义上主要指用计算机对工程和产品进行性能与安全可靠性分析,对其未来的工作状态和运行行为进行模拟,及早发现设计缺陷,并证实未来工程、产品功能和性能的可用性和可靠性。CAE 涵盖领域包括有限元分析(FEA)、计算流体动力学(CFD)、多体动力学(MBD)、耐久性和优化等。


从CAE软件基本结构来看,主要组成部分包括:用户界面、数据管理系统、数据库、专家系统和知识库五大模块。
其中数据管理系统是使用CAE软件进行性能分析或模拟时用到的核心部件,
一方面通过接口实现 CAD、CAM 等格式文件的输入,
另一方面提供前处理、求解分析(大多为有限元分析)、后处理三个流程实现仿真模拟
求解分析模块根据处理问题的不同,又可以细分为静力线性子系统、动力分析子系统等众多分支。



CAE软件从本质上来看,可以拆解为三层:数学+物理学(底层)、计算机科学(中层)、 工程学(外层)。
CAE软件从底层的物理规则和数学公式出发,以现实世界的规则打造软件内核;而后这些法则经过计算机语言编程和算法封装,沉淀为软件本身的求解器,并利用计算机图形学实现可视化和用户交互;
最后,结合特定领域工程学的工作流程,CAE软件提供相应领域的求解流程,帮助用户解决工程中的实际问题。


真实世界的物理场往往以多物理场并存的形式存在,因此CAE仿真过程还需要将多物理场耦合问题考虑在内。多物理场的应用涉及一个或者多个以上的物理过程或者物理场,是多个学科的交叉。典型的多物理场应用包括土体固结理论理论、流体动力学模拟、电动力学 应用、计算电磁场、传感器(如压电材料)的设计、流体-结构相互作用、多孔材料中的能 源和气候变化研究等。
因此 CAE 多物理场仿真需要耦合多个物理现象,针对多个相互作用 的物理性质进行研究。


二、海外 CAE 龙头多为老牌工业劲旅,国内 CAE 厂商各具特色


1.海外 CAE 厂商梳理


Ansys
Ansys公司成立于 1970 年,致力于工程仿真软件和技术的研发,在全球众多行业中,被 工程师和设计师广泛采用。Ansys公司重点开发开放、灵活的,对设计直接进行仿真的解 决方案,提供从概念设计到最终测试产品研发全过程的统一平台,同时追求快速、高效和 和成本意识的产品开发。
Ansys提供多种仿真产品满足不同行业需求。Ansys为用户提供 CAE 仿真工具,集成化的设计环境,实现了结构、振动、热、流体、电磁场、电路、系统、芯片等多域多物 理场及其耦合仿真,满足各个行业的仿真需求,帮助使用者提高设计效率和产品性能,降 低成本。


Dassault(达索)
Dassault 成立于 1981 年,是一家法国工业软件公司。达索系统公司脱胎于著名的航空制 造商达索集团(Dassault Group),它在达索集团成立后的很长一段时间里,专注于飞机的 研发和制造。达索系统公司主要从事3D设计软件、3D数字化实体模型和产品生命周期管 理解决方案,为各行业,提供工业软件系统服务,以及技术支持。

达索 CAE产品主要为 SIMULIA。SIMULIA (前身为 ABAQUS 公司)是世界知名的计算 机仿真软件,创立于1978年,其主要业务为著名的非线性有限元分析软件 Abaqus 进行开 发、维护及售后服务。
SIMULIA 提供了先进的模拟产品组合,可用于多物理、流程集成和 优化:Abaqus FEA、fe-safe、Isight、Tosca、Simpack、Simpoe和 SIMULIA SLM。此 外,SIMULIAV5 和V6解决方案还允许目前在 CATIAV5或V6环境中工作的设计人员 和设计工程师执行现实模拟。


Siemens(西门子)
西门子是全球最大的工业软件公司之一。西门子于1847年由维尔纳·冯·西门子建立,总部位于德国慕尼黑和柏林,其电子与电机产品是全球业界先驱,并活跃于能源、医疗、工 业、基础建设及城市业务等领域。目前在全球拥有385,000名员工,公司业务遍布190个国家。西门子CAE方面的布局主要是 Simcenter, Simcenter 是西门子数字化工业软件开发 的一个灵活的、开放的且可扩展的仿真预测分析以及测试应用的工具组合,包含系统仿真、 多学科CAE仿真、自动驾驶仿真、测试及测试分析软件


Altair
Altair 是一家全球技术公司,在仿真、高性能计算和人工智能等领域提供软件和云解决方 案。公司总部位于美国密歇根州,服务于11000多家全球企业,应用行业包括汽车、消费电子、航空航天、能源、机车车辆、造船、国防军工、金融、零售等。公司的仿真驱动创新方法是由公司的集成软件套件提供的,其通过多个学科优化设计性能,包括结构、运动、 流体、热管理、电磁学、系统建模和嵌入式系统,同时还提供数据分析和真实的可视化渲 染。Altair 在CAE领域的主要产品为 HyperWorks,HyperWorks 是一个企业级 CAE 仿真 平台解决方案,整合了一系列一流的工具,包括建模、分析、优化等。


Hexagon
Hexagon AB 是一家上市的全球信息技术公司,专注于硬件和软件数字现实解决方案。公司成立于1992年,总部位于瑞典斯德哥尔摩,在英国, 意大利, 法国, 日本, 美国, 巴西, 荷兰和中国均设立有直属机构, 通过各地的子公司和经销商网络, 产品已遍布超过 45 个 国家, 全球装机量实现 135,000 以上。
2017 年 2 月 2 日,Hexagon集团宣布并购 MSC 软件公司,MSC 的 CAE 产品包括集成解决方案、求解器解决方案、建模解决方案等。


Autodesk
Autodesk 是全球知名的二维和三维设计、工程与娱乐软件公司之一。公司为制造业、工程建设行业、基础设施业以及传媒娱乐业提供卓越的数字化设计、工程与娱乐软件服务和解 决方案。自 1982 年AutoCAD正式推向市场。Autodesk 软件已被用于许多领域,为建筑、 工程、施工、制造、媒体、教育和娱乐行业提供软件产品和服务,包括从美国最高楼—世贸中心(One World Trade Center)到特斯拉电动汽车的项目中。Autodesk主要CAE产品包括 Inventor Nastran、Moldflow、Fusion360、Autodesk CFD 等。


ES
法国 ESI集团是世界领先的虚拟工程软件及服务供应商,其在虚拟样机方面建树颇高,同 时在工业 CAE 领域也是专家级别的存在。ESI 集团成功的关键是使用真实的材料物理特性, 提供“真实”的虚拟解决方案,以便代替繁琐的物理样机试错过程。ESI 集团的业务逐年持 续稳定增长,总部设在巴黎,在全球有近 850 名专家通过分公司、办事处和代理机构为三 十多个国家提供软件销售和技术支持服务。


ADINA
公司由世界著名的有限元技术专家 K.J.Bathe 博士及其 同事于 1986 年创建,总部位于美国马萨诸塞州 Watertown。该公司专门致力于开发了能够 对结构、热、流体及流构耦合、热构耦合问题进行综合性有限元分析的程序—ADINA,从 而为用户提供一揽子解决方案。ADINA 的客户群遍布全球,包括航空航天、汽车、生物医 学、建筑、国防、成型、高科技、机械、核能和石油和天然气行业的大公司,以及许多大 学和研究机构。


2.国内 CAE 厂商梳理

自国内CAE行业迈入快速发展时期,大量CAE公司成立,其中代表如上海索辰信息科技有限公司、前沿动力集团、元计算、速石科技、中望软件等。

一些国内CAE厂商介绍如下:


励颐拓
重庆励颐拓软件有限公司成立于 2018 年 7 月,致力于开发完全自主可控并具有国 际先进水平的工业仿真软件,为机械、航空航天、轨道交通、电子、能源等领域的用户提 供包括整体解决方案、定制化开发、专业技术咨询等服务。公司由首席科学家冯志强教授 领衔,拥有两院院士及知名教授组成的顾问团队,具备三十余年 CAE 相关的理论、算法及 大型软件开发等技术积累。

HAJIF
HAJIF(航空结构强度分析与优化系统)是由航空工业强度所 623 研发的航空结构 分析软件,目前已走过了近五十年的风雨历程。HJIF 在上世纪 70 年代由强度专家冯钟越立项,又经过几代人的研发与持续迭代,到 1985 年时已经发展到 III 型,HAJIF应用到在研的多种新飞机型号,其基本功能已经覆盖当时国外主流系统。

英特仿真
英特仿真(INTESIM)专注于自主可控的国产CAE软件研发。公司成立于 2009 年。总部位于辽宁省大连市。拥有沈阳子公司、北京清华大学航天航空学院 “CAE 联合研发中心”、无锡超算“苏南制造高性能工业仿真平台联合实验室”和上海、深圳、西安、无 锡、成都办事处。


云道智造
2014 年 3 月,云道智造成立于清华科技园,聚焦工业互联网平台的开发,致力于实现仿真技术大众化和仿真软件国产化,是国家高新技术企业。经过三年研发,基于“仿 真平台+仿真 APP 的模式”推出第三代仿真软件系统领跑者- Simdroid。云道智造以Simdroid系统为核心,协同高校专家、行业专家、价值链合作伙伴打造仿真软件生态系统, 用以普惠仿真技术,推动企业研发创新与转型升级。


同元软控
MWorks 是苏州同元软控采用国际多领域统一建模规范Modelica形成的系统设计与仿真验证平台。Mworks 支持基于模型的系统设计、仿真验证、模型集成、虚拟试验、 运动维护以及协同研发。Mworks 是亚洲唯一完全自主的系统仿真软件,目前已经实现或正在实现对国内空白的设计仿真软件的替代,其领域包括系统仿真软件、科学工程计算与建模仿真软件等平台软件,机械多体仿真分析软件、一维流体仿真分析软件、电气仿真分析软件等专业软件,以及航天、航空、核能、汽车等行业仿真软件。


安世亚太
安世亚太成立于1996 年,是国内工业企业研发信息化领域的领先者。曾提出企业仿真体系及精益研发体系,,拥有超25年的工业软件开发及服务经验,在国内虚拟仿真市场处于领先地位。公司总部设在北京,员工700多人,研发、咨询、技术 400 多人,硕博士占半数以上,拥有18家分子公司,客户5000多家。


前沿动力
前沿动力公司是国内具有自主知识产权、拥有开放式易拓展平台架构、前后处理及求解器的商用 CAE 软件企业。前沿动力公司基于多学科、多物理场、多尺度、多保真度的CAE工程理念,研发的面向高端装备制造的综合仿真设计分析与优化平台 ADI.SimWork。
目前已在航空工业沈阳飞机设计研究所、航空工业中国直升机设计研究所、 航空工业洪都 650 研究所、等多家单位得到推广与应用,并协助客户完成了高超声速飞行 器气动热、飞行器颤振、火箭推进、火星探测器着陆、快中子核反应堆热工水力计算、直升机舰船耦合气动干扰等多项尖端技术咨询项目。


中望软件
广州中望龙腾软件股份有限公司是领先的 All-in-One CAx 解决方案提供商、国内 A 股第一家研发设计类工业软件上市企业,专注于工业设计软件超过 20 年,建立了以“自 主二维 CAD、三维 CAD/CAM、电磁/结构等多学科仿真”为主的核心技术与产品矩阵。目 前,中望软件设有广州、武汉、上海、北京、西安、美国佛罗里达六大研发中心,延揽全球优秀人才致力于 CAx 核心技术研发。

安徽太泽透平
太泽透平技术有限公司是聚焦透平机械行业 CAE工业设计软件研发创新的 高科技公司,公司的主要产品 TurboTides 是一款面向下一代透平机械自主研发 CAE 集成 平台。为透平机械全行业客户提供了一体化、专业化、定制化、智能化的 CAE 设计工具。 公司拥有软件完整的自主知识产权、200+万行源代码,填补国内透平机械CAE软件空白。


SiPESC
大连星派科技有限公司致力于研发自主知识产权的 CAE 软件,成立于 2017 年。 公司主推的 SiPESC是继大连理工大学力学系的结构有限元分析与优化软件 JIGFEX/DDJ/JIFEX 之后研发的新一代计算力学软件平台。目前软件平台已完成了逾 150 万行代码,构建了包括系统集成、结构分析、优化计算、结构拓扑优化、脚本语言等多个 子系统,发展了扩展多尺度有限元、多重多级动力子结构等特色算法。


上海索辰
上海索辰信息科技股份有限公司专注于工业仿真分析软件(CAE)的自主研发 及销售,成立于 2006 年,总部位于上海。索辰科技软件产品体系涵盖了工程仿真软件、工 程仿真系统、高性能计算和工业仿真云等几大方向。


蓝威云CAE
蓝威数值是国内专业从事CAE软件的民营高科技企业,以数值仿真计算为 驱动, 围绕数据、模型、行业标准的云建设框架,构建行业数字孪生平台;与国内外知名 企业、科研院所、 高校、开展广泛的技术合作,依托云计算技术、数据挖掘技术、精细化 数值评估技术、行业规范指标 体系以及技术人员丰富的行业经验,开发专业化和精细化的 数值仿真软件产品、 为行业提供专业的数值仿真产品和服务,助力产业升级。


北京适创
适创科技是国家高新技术企业,聚焦于智能工业设计和计算机辅助工程的研究 和应用。适创科技无论是在高性能智能算法、CAE算法以及工业软件研发领域皆居国际先 进水平。公司客户包含 GE-贝克休斯等多家国内外知名企业。


速石科技

速石科技(fastone)致力于构建为应用定义的云,让任何应用程序,始终以自动化、更优化和可扩展的方式,在任何基础架构上运行。
速石为创新驱动型用户提供为应用优化的一站式研发云平台,满足半导体、新药研发、汽车/智能制造、人工智能、金融科技等企业及高校科研机构多种研发场景需求。基于本地+公有混合云环境的灵活部署及交付,帮助用户提升20倍研发效率,降低成本达到75%以上,加快市场响应速度,面向全球开展竞争。
速石提供即开即用的一整套研发环境,以BIO/EDA/CAE/AI/Fintech等行业应用的分析与加速为核心,小时级交付用户能快速上手的可视化平台,海量云端异构资源(CPU/GPU/TPU/FPGA)智能化调度,全球多区域一体化协同管理和专业的R&D-IT服务,实现以业务为导向的IT自动化,助力研发驱动行业创新。


南京天洑
南京天洑软件有限公司为中国智能工业软件研发及技术服务领域的高新技术企 业,专注于中国自主知识产权的工业软件的研发。公司成立于 2011 年,总部位于南京,在 北京、大连、宁波设有分公司或办事处。天洑为国内国内外众多制造业企业、国内军工单 位、高校、科研院所提供了优质的工业软件产品和服务,应用领域覆盖能源动力、船舶海事、车辆运载、航空航天等。

元计算
元计算落户于天津市滨海国家级高新开发区生态城园区,国家级高新技术企业, 成立于 2009 年,在北京设有全资子公司。公司前身是基于梁国平教授于 1983 年在中科院 所研发的 FEPG 软件,经过数十年的应用与改进,收获海内外众多用户及合作伙伴,包括 Intel、Microsoft 等知名企业。公司主要从事高性能计算、CAE 软件开发与应用和技术咨询 服务等,产品广泛应用于航空航天、核能核电、海洋、地球物理、工业制造、军工科研、 人工智能、边缘计算、水利岩土、建筑结构、地震预测、健康监测,教育培训等领域。

数巧科技
上海数巧信息科技有限公司成立于 2016 年,致力于开发国产自主的云端 CAE 仿真软件和协同研发平台,为全球用户提供 SaaS 模式的公有云 CAE 解决方案以及基于私 有云的定制化开发服务。公司自成立以来一直聚焦于云端 CAE 软件方向,核心团队来自于 Altair、Autodesk 等知名 CAD/CAE 公司。经过几年的发展,公司已经获得高新技术企业、 双软认定等资质,目前已经形成了拥有自主知识产权的云端 CAE 核心技术,拥有 19 项软 件著作权。

ADPSS
电力系统全数字实时仿真装置 ADPSS 由中国电力科学研究院于 2000 年开始研 究、2006 年成功研制出的世界首套可模拟大规模电力系统的实时数字仿真装置。ADPSS 基于高性能机群服务器,利用机群的多节点结构和高速本地通讯网络,采用网络并行计算 技术对计算任务进行分解,并对仿真过程进行实时和同步控制,实现了大规模复杂交直流 电力系统的机电暂态仿真和机电-电磁暂态混合实时仿真以及外接物理装置试验。


COSINE
COSINE 核电软件包是国家电力投资集团公司于 2015 年底发布的我国首套完全 自主知识产权的核电厂核设计与安全分析软件,并于 2019 年 11 月正式发布应用版。 COSINE 包含热工水力设计与安全分析、堆芯物理设计、燃料设计、屏蔽设计与源项分析、 严重事故分析、概率安全分析、堆用蒙特卡罗、群常数研制等 8 大类,15 个软件,覆盖国 际同类软件 80 余项功能,具备了核电厂核工程设计与安全分析的所有核心功能。


PSASP
PSASP 是中国电科院自主研发的电力系统仿真分析软件,能够满足我国电力系 统的规划设计、调度运行以及教育科研的要求,也为电科院诸多仿真产品提供仿真核心引 擎。PSASP 拥有集成、共享、开放的体系结构,数据库分类结构合理,各种计算共享一套 数据,并拥有统一的数据编辑和结果展示的平台。PSASP 拥有强大丰富的计算功能,能够 支持稳态分析、稳定性分析和故障计算等功能,且还在不断发展、完善和扩充。


霍莱沃
上海霍莱沃电子系统技术股份有限公司成立于 2007 年,致力于电磁场仿真与测量 软件的研发及应用,依托自主研发的电磁场仿真分析与相控阵校准测量核心算法,为雷达 和无线通信领域提供用于测试、仿真的系统、软件和服务,并提供相控阵部件等相关产品。


安怀信
北京安怀信科技股份有限公司成立于 2012 年,提供完整的正向设计研发软件产品 和咨询服务业务,目前拥有自主知识产权研发类软件十余个。安怀信参与了“十三五”中 国航天、航空、发动机、兵器、高铁等多数顶级研究院所的智能设计规划和项目实施;国 家高新技术企业、软件企业、多项发明专利,35 个软件著作权,成为国防科工局中国自主 知识产权软件供应商。


远算科技
远算是国内领先的创新研发云平台产品与服务提供商,以云计算、大数据为支 点,实现 HPC、3D云应用、CAD/CAE 等技术融合,打造出服务于工业数字化转型的平台 化产品组合。公司自成立以来吸引了如 Facebook、微软、联想、IBM、北汽、阿里巴巴、 富士康等海内外人才,并且在杭州、北京、上海、成都、合肥、西安等人才高地设有办公 地点。


希格玛仿真
希格玛仿真是致力于工业设计软件与设计平台开发的国家高新技术企业,总 部位于北京,成立于2014年。经过多年的努力奋斗已成为国内专用软件开发和计算服务行 业领导者。2019年公司获得第十五届中国CAE工程分析技术年会颁发的中国数字仿真自 主软件创新奖。


十沣科技
十沣科技致力于高端工业软件、数字孪生系统与仿真云服务平台自主研发及产 业化。深圳十沣科技有限公司成立于 2020 年 12 月,以清沣溪科技的核心知识产权、主要 技术团队以及业务等重新组建而成。十沣科技成功组建后,清沣溪科技予以注销。

以上的CAE软件厂商排名不分先后,还有一些其他的一些本篇就不一一列举。

三、CAE软件

要完成一项CAE工程,合适的软件是必须配备的,目前比较常用的CAE分析软件有ANSYS、ABAQUS、HYPERMESH、NASTRAN、ADINA、MARC、MAGSOFT、COSMOL等。
我们不能简单地评价哪种软件最强大,因为每一种都有其优势和照顾不到的地方,就看你怎么使用它了。换句话说,在具体的工程实践中,能正确地选择某种或某几种软件也体现了工程师们的专业素养。

ABAQUS
ABAQUS长于非线性有限元分析,可以分析复杂的固体力学和结构力学系统,特别是能够驾驭非常庞大的复杂问题和模拟高度非线性问题,不但可以做单一零件的力学和多物理场的分析,同时还可以做系统级的分析和研究,其系统级分析的特点相对于其他分析软件来说是独一无二的。
ABAQUS为业界赞誉的“分析功能全面”这一特点也是在非线性部分才表现得特别突出。比如说,用ANSYS进行结构非线性计算的时候,总要进行很多参数的设置,也比较容易不收敛,而ABAQUS却无需这方面的担忧;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,而ANSYS岩土能力为零。另外它的先进的软件设计思想、严密直观的系统,以及多载荷步的计算和规划也是值得大家点赞的。需要指出的是,ABAQUS对爆炸与冲击过程的模拟相对不如DYTRAN和LS-DYNA3D。
它最大的缺点是上手慢,也没有看到什么readfriendly的教程。

ANSYS
ANSYS软件是一款大型通用有限元分析软件,之所以这么说是因为它的模块很多(但是它们核心的计算部分变化不大),这些模块是在收购很多很牛掰的软件后整合形成的。目前ANSYS融结构、流体、电场、磁场、声场分析于一体的,擅长于多物理场和非线性问题的有限元分析,对于流体分析,电磁分析,瞬态动力学分析已经很强大,在铁道,建筑和压力容器方面应用较多。它的明显优势在多场耦合,尤其是物理场耦合。至于热分析则很一般,对于岩土结构的静力学计算也不是很强悍。另外值得一提的是ANSYS的apdl语言非常高级,这也是非常多工程师喜欢使用这款软件的原因之一。目前ANSYS又推出了ANSYS16.0软件,在结构、流体、电磁、多物理场耦合仿真、嵌入式仿真各方面都有发展,我只能说,为了仿真ANSYS也是蛮拼的

LS-DYNA
LS-DYNA由LSTC公司开发,是一个通用显式非线性动力分析有限元程序,也是公认的计算冲击,碰撞问题的很牛的软件。LS-DYNA最初是1976年在美国劳伦斯利弗莫尔国家实验室由J.O.Hallquist主持开发完成的,主要目的是为核武器的弹头设计提供分析工具,后经多次扩充和改进,计算功能更为强大。虽然该软件声称可以求解各种三维非线性结构的高速碰撞、爆炸和金属成型等接触非线性、冲击载荷非线性和材料非线性问题,但实际上它在爆炸冲击方面,功能相对较弱,其欧拉混合单元中目前最多只能容许三种物质,边界处理很粗糙,在拉格朗日——欧拉结合方面不如DYTRAN灵活。
由于LS-DYNA在冲击、碰撞领域的成绩斐然,ANSYS也购买了它的求解器进行冲击,碰撞问题的计算。不过,在ANSYSWORKBENCH中的AUTODYN软件计算冲击,碰撞的功能与LS-DNYA相似,也非常好。该软件不仅具有FEM求解器,也具有有限体积求解器用于计算流体,以及无网格方法进行爆炸的仿真,做得非常好,并不比LS-DYNA差。
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DYTRAN
DYTRAN软件由MSC.software公司开发,在同类软件中,DYTRAN在高度非线性、流固耦合方面有独特之处。MSC.DYTRAN程序是在LS-DYNA3D的框架下,在程序中增加荷兰PISCES;INTERNATIONAL公司开发的PICSES的高级流体动力学和流体结构相互作用功能,还在PISCES的欧拉模式算法基础上,开发了物质流动算法和流固耦合算法发展而来的。但是,由于MSC.DYTRAN是一个混合物,在继承了LS-DYNA3D与PISCES优点的同时,也继承了其不足。首先,材料模型不丰富,对于岩土类处理尤其差,虽然提供了用户材料模型接口,但由于程序本身的缺陷,难于将反映材料特性的模型加上去;其次,没有二维计算功能,轴对称问题也只能按三维问题处理,使计算量大幅度增加;在处理冲击问题的接触算法上远不如当前版的LS-DYNA3D全面。

ANSYS Fluent
Fluent是目前可用的、功能较强大的计算流体动力学(CFD)软件工具,能够让您更深入更快速地优化自己的产品性能。Fluent内含经充分验证过的物理建模功能,能为广泛的CFD和多物理场应用提供快速、精确的结果。
ANSYS Fluent软件内置丰富的模型流、湍流、热传导和工业应用相互作用所需的物理建模功能,应用范围涵盖机翼气流、炉内燃烧、泡罩塔、石油平台、血流、半导体制造、无尘室设计和污水处理厂。借助专用模型,该软件能够对气缸内燃烧、空气声学、旋转机械和多物理场系统进行建模,从而进一步拓展了其应用范围。 它具有丰富的物理模型、先进的数值方法和强大的前后处理功能,在航空航天、汽车设计、石油天然气和涡轮机设计等方面都有着广泛的应用
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ADINA
ADINA是近年来发展最快的有限元软件,它独创有许多特殊解法,如劲度稳定法(StiffnessStabilization),自动步进法(AutomaticTimeStepping),外力-变位同步控制法(Load-DisplacementControl)以及BFGS梯度矩阵更新法,使得复杂的非线性问题(如接触,塑性及破坏等),具有快速且几乎绝对收敛的特性,且程式具有稳定的自动参数计算,用户无需头痛于调整各项参数。另外值得一提的就是它有源代码,我们可以对程序进行改造,满足特殊的需求。

NASTRAN
NASTRAN是大型通用结构有限元分析软件,也是全球CAE工业标准的原代码程序。NASTRAN系统长于线性有限元分析和动力计算,因为和NASA(美国国家宇航局)的特殊关系,它在航空航天领域有着崇高的地位。NASTRAN的求解器效率比ANSYS高一些。NASTRAN,结构分析做得很好,用起来感觉不出与ANSYS有多大的差别。在中国也占领了相当大的用户市场。

ALGOR
ALGOR属于中高档CAE分析软件,在汽车,电子,航空航天,医学,日用品生产,军事,电力系统,石油,大型建筑以及微电子机械系统等诸多领域中均有广泛应用。它最大的特点是易学易用,界面友好,操作简单,这可以极大提高软件应用者在工程实际中的效率。

COSMOL
COMSOL集团是全球多物理场建模解决方案的提倡者与领导者。凭借创新的团队、协作的文化、前沿的技术、出色的产品,这家高科技工程软件公司正飞速发展,并有望成为行业领袖。其旗舰产品COMSOL Multiphysics 使工程师和科学家们可以通过模拟,赋予设计理念与生命。它有无与伦比的能力,使所有的物理现象可以在计算机上完美重现。
COMSOL 提供的多个辅助工具,进一步提升了仿真平台的功能应用,为工程人员提供了验证、优化设计和仿真 App 部署的一体化解决方案。COMSOL 产品主要面向技术型企业、研发中心、国家实验室以及高等院校的广大工程师和科研人员。 通过模拟真实世界中的多物理场现象,帮助工程师开发出更好的技术和产品 。
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HYPERMESH

HYPERMESH被业界人士称为前处理专家。在网格划分方面,恐怕没有哪个软件可与之匹敌。其对网格的精密而底层的控制,令人叹为观止。所以,设若要做几何清理,划分网格,HYPERMESH的确是首选。

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也占相当比重。

MARC

MARC是做非线性很牛的软件,具有极强的结构分析能力。可以处理各种线性和非线性结构分析包括:线性/非线性静力分析、模态分析、简谐响应分析、频谱分析、随机振动分析、动力响应分析、自动的静/动力接触、屈曲/失稳、失效和破坏分析等。但是其操作界面用起来很费劲,有自虐倾向的人可能会被虐得很爽。比较一下文件输入和读取这两项: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。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。

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