2024年4月25日发(作者：)
有限元分析是对于结构力学分析迅速发展起来的一种现代计算方法。它是
50
年代首先在连
续体力学领域
--
飞机结构静、动态特性分析中应用的一种有效的数值分析方法，随后很快广
泛的应用于求解热传导、电磁场、流体力学等连续性问题。有限元分析软件目前最流行的有：
ANSYS
、
ADINA
、
ABAQUS
、
MSC
四个比较知名比较大的公司。
常见软件
有限元分析软件目前最流行的有：
ANSYS
、
ADINA
、
ABAQUS
、
MSC
四个比较知名
比较大的公司，其中
ADINA
、
ABAQUS
在非线性分析方面有较强的能力目前是业内最认可
的两款有限元分析软件，
ANSYS
、
MSC
进入中国比较早所以在国内知名度高应用广泛。目
前在多物理场耦合方面几大公司都可以做到结构、流体、热的耦合分析，但是除
ADINA
以
外其它三个必须与别的软件搭配进行迭代分析，唯一能做到真正流固耦合的软件只有
ADINA
。
软件对比
ANSYS
是商业化比较早的一个软件，目前公司收购了很多其他软件在旗下。
ABAQUS
专注结构分析目前没有流体模块。
MSC
是比较老的一款软件目前更新速度比较慢。
ADINA
是在同一体系下开发有结构、流体、热分析的一款软件，功能强大但进入中国时间比较晚市
场还没有完全铺开。
结构分析能力排名：
1
、
ABAQUS
、
ADINA
、
MSC
、
ANSYS
流体分析能力排名：
1
、
ANSYS
、
ADINA
、
MSC
、
ABAQUS
耦合分析能力排名：
1
、
ADINA
、
ANSYS
、
MSC
、
ABAQUS
性价比排名：最好的是
ADINA
，其次
ABAQUS
、再次
ANSYS
、最后
MSC
ABAQUS
软件与
ANSYS
软件的对比分析
1
．在世界范围内的知名度
两种软件同为国际知名的有限元分析软件，在世界范围内具有各自广泛的用户群。
ANSYS
软件在致力于线性分析的用户中具有很好的声誉，它在计算机资源的利用，用户界面开发等方面
也做出了较大的贡献。
ABAQUS
软件则致力于更复杂和深入的工程问题，其强大的非线性分析
功能在设计和研究的高端用户群中得到了广泛的认可。
由于
ANSYS
产品进入中国市场早于
ABAQUS
，并且在五年前
ANSYS
的界面是当时最好
的界面之一，所以在中国，
ANSYS
软件在用户数量和市场推广度方面要高于
ABAQUS
。但随
着
ABAQUS
北京办事处的成立，
ABAQUS
软件的用户数目和市场占有率正在大幅度和稳步提
高，并可望在今后的几年内赶上和超过
ANSYS
。
2
．应用领域
ANSYS
软件注重应用领域的拓展，目前已覆盖流体、电磁场和多物理场耦合等十分广泛的
ABAQUS
则集中于结构力学和相关领域研究，研究领域。致力于解决该领域的深层次实际问题。
3
．性价比
ANSYS
软件由于价格政策灵活，具有多种销售方案，在解决常规的线性及耦合问题时，具
有较好的性价比。但在实际工程中，非线性是比线性远为普遍的自然现象，线性通常只是非线性
的理想化假设。随着研究水平的提高和研究问题的深入，非线性问题必然成为工程师和研究人员
面临的课题，并成为制约深入研究和精确设计的瓶颈。购买
ABAQUS
软件可以很好地解决这些
问题，缩短研制周期、减少试验投入，避免重新设计。工欲善其事，必先利其器，使用不恰当或
低档的分析工具进行工作的成本要远超过使用合适工具的成本。因此，从综合效益和长远效益而
言，
ABAQUS
软件的经济性也是非常突出的。
4
．求解器功能
对于常规的线性问题，两种软件都可以较好的解决，在模型规模限制、计算流程、计算时间
等方面都较为接近。
ABAQUS
软件在求解非线性问题时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。
另外，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，可以很容易地考虑预紧力等静力和动力相结合的计算
情况。
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。
5
．人机交互界面
ABAQUS/CAE
是
ABAQUS
公司新近开发的软件运行平台，他汲取了同类软件和
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：
l
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。
l
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。
l
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。
l
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。
6
．综合性能对比
综合起来，
ABAQUS
软件具有：
l
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
l
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
ANSYS
软件与
ABAQUS
、
ADINA
的对比分析
1
．在世界范围内的知名度：
三种软件同为国际知名的有限元分析软件，在世界范围内具有各自广泛的用户群。
ANSYS
软件在致力于线性分析的用户中具有很好的声誉；
ABAQUS
软件则致力于复杂和
深入的非线性工程问题；而
ADINA
软件除了求解非线性问外，其多物理场的流固耦合求解功能
也是全球唯一的专利技术。
2
．应用领域：
三种软件同为大型通用分析软件，都具有各自广泛的应用领域。
ANSYS
注重应用领域的拓展和合并，目前已覆盖结构、温度、流体、电磁场和多物理场耦
合等十分广泛的研究领域；
ABAQUS
则只具备结构分析功能，功能仅局限于结构力学领域；而
ADINA
软件和
ANSYS
软件一样都包括结构、温度、流体及流固耦合的功能，因此其应用领域
也是相当广泛。
3
．性价比
三种软件同为美国的有限元分析软件，在价格方面相差不是特别大，不过由于
ABAQUS
软
件仅具有结构分析的功能，因此从整体来看
ABAQUS
软件是最为便宜的；不过如果需要进行流
体计算或者多物理场耦合求解功能的话，则相信
ANSYS
软件和
ADINA
软件都会是更好的选择。
4
．求解器功能
对于常规的结构线性问题，三种软件都可以较好的解决，在模型规模限制、计算流程、计算
时间等方面都较为接近。
ABAQUS
软件和
ADINA
软件在求解非线性问题时具有非常明显的优势；而
ANSYS
软件和
ADINA
软件则在流体和多物理场耦合功能方面具有无可比拟的优势。
5
．人机交互界面
ANSYS/Workbench
、
ABAQUS/CAE
、
ADINA/AUI
都是采用
CAD
方式建模和可视化视窗
系统，都具有良好的人机交互特性。三种软件都除了提供窗口操作外都还提供命令流输入，但是
ABAQUS/CAE
并不对所有的命令流都支持
CAE
界面操作。
6
．建模方式
ANSYS
软件和
ADINA
软件都采用
Parasolid
为核心的实体建模技术，因此可以和其它
Parasolid
为核心的
CAD
软件实行真正无缝的双向数据交换，且该两种软件自身的建模功能很
CAE
强大。而
ABAQUS
软件的
CAE
模块和输入文件两种建模方式是由两家不同的公司研制的，
模块功能还不是很完全，一些功能只能通过编辑
INP
输入文件来实。
7
．网格划分
三种软件都提供多种网格划分器，可以进行复杂模型的自由网格划分。
除常见网格划分外，
ANSYS
软件和
ADINA
软件还可以对复杂模型进行自动六面体网格划
分，从而在节省技术人员工作时间的情况下又保证了网格的精度。
8
．综合性能对比
ANSYS
软件的命令流操作非常方便，对于结构循环优化方面比较有优势，但目前还只是局
限于线性方面，非线性方面功能很差而且基本没有；
ABAQUS
软件则在显式非线性方面有些特色，但隐式非线性方面比不上
ADINA
，且不具备
流体的功能；
ADINA
软件则在结构非线性及多物理场耦合方面非常出色，是全球非线性功能最强大的有
限元软件之一，而且具有全球最好的流固耦合分析功能。
FEPG
中国科学院数学与系统科学研究所梁国平研究员团队历经八年的潜心研究，独创了具有国际
领先水平的有限元程序自动生成系统（
FEPG
）。
FEPG
采用元件化思想和有限元语言这一先进
的软件设计，为各种领域、各方面问题的有限元求解提供了一个极其有力的工具，采用
FEPG
可以在数天甚至数小时内完成通常需要数月甚至数年才能完成的编程劳动。
FEPG
是目前
“
幸存
”
下来的为数不多的
CAE
技术中发展最好的有限元软件，目前有三百多家科研院、企业应用。也
已成为国内做的最大的有限元软件平台。
FEPG
作为通用型的有限元软件
,
能够解决固体力学、结构力学、流体力学、热传导、电磁
场以及数学方面的有限元计算，在耦合具有特有的优势，能够实现多物理场任意耦合；在有限元
并行计算方面处于领先地位。
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