(3)[转载]ABAQUS、ANSYS、FLAC3D的比较

相同之处：  

ABAQUS、 ANSYS、 FLAC3D 都是CAE数值模拟分析软件，其中ABAQUS和ANSYS是大型通用有限元计算软件，应用于各个领域；

而 FLAC3D 是快速拉格朗日有限差分计算程序，应用范围只限于土木工程。

不同之处：

前出理：ANSYS 要比其他两个计算软件强，ANSYS可以为用户提供便于鼠标键盘操作的窗口。在此窗口中，用户可以用点－线－面－体的方法建立三维几何模型。

ABAQUS/CAE 这方面仅此于ANSYS，需要把各个部分分别建立然后再进行组合。

FLAC3D 需要用户自己编写模型程序，形式复杂而且容易出错。

由于存在以上差异，运用ANSYS建立几何模型，利用FORTRAN 程序将模型数据转换为ABAQUS 或 FLAC3D可以读入的模型程序已经可以实现。

数值计算分析应用：

就接触问题而言，ABAQUS 要好于其他软件；

就结构优化设计或拓扑优化设计而言，ANSYS 较好；

就计算锚固问题而言，FLAC3D 要比其他计算软件好；

就编程序建模而言，ABAQUS 仅此于ANSYS；

就应用范围而言，ABAQUS 和ANSYS 应用范围广。

后处理：FLAC3D 要强于ABAQUS、ANSYS，其操作简便，成图效果较好，文本编

译也很方便。

ansys ： 基于连续介质力学，可以生成节理单元，但在考虑随即的节理裂隙网络上 有所欠缺，考虑节理裂隙网络后，可能出现计算结果不容易收敛。

flac：基于连续介质，前处理可以在ansys

生成，容易加入锚杆单元 ，在节理裂隙网络生成上 和ansys 差不多 ，但是即使计算不受敛，获得计算结果也比较容易。  

udec：基于非连续介质，主要用离散块体，通过运动+变形 来求解 。

容易生成节理，特别是整齐的节理网络（对随即节理网络生成不知道容不容易，我还不太了解），但是 如果考虑衬砌对围岩的粘结摩擦效果肯定要考虑围岩的应力应变得变形效果，而由于udec的block主要是刚体单元（不知道能否考虑有弹塑性的可变形单元），所以这是本计算的困难点，而且udec的收敛性也是一个困难点。（或许我对udec还不太了解）。

一般来说，岩土分析基本没有人推荐用ansys 的，

如果是节理统计分析，可以用 DIPS 和SPSS；

如果是用极限平衡法来分析边坡稳定方面的问题的可以用SLIDE；

当然我们的FLAC 是比较强大的，属于有限差分方面的；

如果是有限元法，可以用 NOLM,NCAP,ALGOR,ADINA,ANSYS 都是可以的；

如果是用边界元法，可以选用 EXAMINE,BMP-84；

当然少不了离散元软件 HYDBE,,MUDEC,3UDC，

还有gias,,bolt,idsgi等集成分析系统软件。

 

在大力推广CAD技术的今天，从自行车到航天飞机，所有的设计制造都离不开有限元分析计算，FEA在工程设计和分析中将得到越来越广泛的重视。其中最为著名的是由美国国家宇航局（NASA）在1965年委托美国计算科学公司和贝尔航空系统公司开发的NASTRAN有限元分析系统。该系统发展至今已有几十个版本，是目前世界上规模最大、功能最强的有限元分析系统。目前，在土木方面常用的较大型有限元软件有：Ansys、Abqus、ADINA和Marc，另外，影响相对较小的还有Sap2000、ETABS、Flac、Plaxis等等。
1、ANSYS和NASTRAN
      因为和NASA的特殊关系，mscnastran在航空航天领域有着崇高的地位。而ANSYS则在铁道，建筑和压力容器方面应用较多。尽管目前, ANSYS已发展了很多版本,其实它们核心的计算部分变化不大，只是模块越来越多。比如5.1没有lsdyna，和cad软件的接口，到了5.6还有疲劳模块等等。其实这些模块并不是ANSYS公司自己搞的，就是把别人的东西买来集成到自己的环境里。NASTRAN最早是用的forwindows 2.0。是nsatranv68集成在femap5里。nastran的求解器效率比ansys高一些。有一个算例可以说明，20000多个节点，D版的ansys56建模，用femap7.0转成nastran的dat文件，静力计算及前5阶的线性频率，结果ansys56在PIII450上所用的时间和D版的nastran707在赛杨400上用的时间相当，内存都是128M，全部选项都是缺省的，nastran用子空间迭代法求频率，ansys没仔细看，计算的结果倒是没什么大的差别。
2、ABAQUS
      1978年Hibbtt和另外的Karlsson和Sorensen两个博士创建了HKS公司，并推出ABAQUS,这是一套先进的通用有限元系统，也是功能最强的有限元软件之一，可以分析复杂的固体力学和结构力学系统。ABAQUS有两个主要分析模块：ABAQUS/Standard提供了通用的分析能力，如应力和变形、热交换、质量传递等；ABAQUS/Explicit应用对时间进行显示积分求解，为处理复杂接触问题提供了有力的工具，适合于分析短暂、瞬时的动态事件，但对爆炸与冲击过程的模拟优势不明显。
3、ADINA
      ADINA是一个古老的有限元软件,有一些很老的版本，它们只有基本的计算功能，没有前后处理。用它算题，必须自己手工建模，现在看来这些实在是太落后了，但是，重要的一点是它有源代码。有了源码，就可以对程序进行改造，满足特殊的需求。其实国内对ADINA的改造还是很多的，比如将等带宽存储改为变带宽存储，将元素库从整个程序中分离出来，可以有选择的将将元素编译连接到程序中。还有的在程序中加入了自己的材料本构关系，也有在元素库中加进了新的单元等等。经过这些改进，程序的功能得到了扩展，效率得到了提高，更重要得是在一定程度上具有了自己的知识产权。
4、MARC
      其实Marc与Abaqus有一定渊源，marc是David Hibbtt和他的博士导师PedroMarcal教授在1969年以Hibbtt的博士论文为基础编写的，后来Hibbtt又和他们合作推出了Abaqus。这两个软件的核心其实差不多，但由于Marc后来被MSC收购后一直停止不前，而Abaqus却得到长足发展。
5、FLAC
      其实确切点说，Flac（Fast Lagrangian Analysis ofContinua）是有限差分法分析软件而非有限单元法，但我们通常都把它和有限元分析软件相比较。
ANSYS、ABAQUS、 FLAC3D 的比较
  相同之处： ANSYS、ABAQUS、 FLAC3D都是CAE数值模拟分析软件，其中ANSYS和ABAQUS是大型通用有限元计算软件，应用于各个领域；而FLAC3D是快速拉格朗日有限差分计算程序，应用范围只限于土木工程。
  不同之处：前出理：ANSYS要比其他两个计算软件强，ANSYS可以为用户提供便于鼠标键盘操作的窗口。在此窗口中，用户可以用点－线－面－体的方法建立三维几何模型。ABAQUS/CAE这方面仅此于ANSYS，需要把各个部分分别建立然后再进行组合。FLAC3D 需要用户自己编写模型程序，形式复杂而且容易出错。由于存在以上差异，运用ANSYS建立几何模型，利用FORTRAN程序将模型数据转换为ABAQUS或FLAC3D可以读入的模型程序已经可以实现。数值计算分析应用：就接触问题而言，ABAQUS要好于其他软件；就结构优化设计或拓扑优化设计而言，ANSYS较好；就计算锚固问题而言，FLAC3D 要比其他计算软件好；就编程序建模而言，ABAQUS仅此于ANSYS；就应用范围而言，ABAQUS和ANSYS应用范围广。后处理： FLAC3D 要强于ABAQUS、ANSYS，其操作简便，成图效果较好，文本编译也很方便。 ansys ：基于连续介质力学，可以生成节理单元，但在考虑随即的节理裂隙网络上 有所欠缺 ，考虑节理裂隙网络后，可能出现计算结果不容易收敛。flac：基于连续介质，前处理可以在ansys生成，容易加入锚杆单元 ，在节理裂隙网络生成上 和ansys 差不多 ，但是即使计算不受敛，获得计算结果也比较容易。 udec：基于非连续介质，主要用离散块体，通过运动+变形 来求解。容易生成节理，特别是整齐的节理网络（对随即节理网络生成不知道容不容易，我还不太了解），但是 如果考虑衬砌对围岩的粘结摩擦效果肯定要考虑围岩的应力应变得变形效果，而由于udec的block主要是刚体单元（不知道能否考虑有弹塑性的可变形单元），所以这是本计算的困难点，而且udec的收敛性也是一个困难点。（或许我对udec还不太了解）。一般来说，岩土分析基本没有人推荐用ansys的，如果是节理统计分析，可以用DIPS和SPSS；如果是用极限平衡法来分析边坡稳定方面的问题的可以用SLIDE；当然我们的FLAC是比较强大的，属于有限差分方面的；如果是有限元法，可以用NOLM,NCAP,ALGOR,ADINA,ANSYS都是可以的；如果是用边界元法，可以选用EXAMINE,BMP-84；当然少不了离散元软件HYDBE,,MUDEC,,,3UDC，还有gias,,bolt,idsgi等集成分析系统软件。