在常用的有限元分析軟件中，ANSYS在高校里面具有絕對的優(yōu)勢，在圖書館中，ANSYS的書籍多如牛毛。而當(dāng)我們離開象牙塔后，卻發(fā)現(xiàn)ABAQUS在企業(yè)中占據(jù)了相當(dāng)?shù)姆蓊~，盡管在高校圖書館中，ABAQUS的書籍屈指可數(shù)。為什么呢
2 ~9 O7 s/ x2 Q/ ^( l9 HABAQUS與ANSYS的第一個(gè)區(qū)別是工程化與學(xué)術(shù)化的區(qū)別,ANSYS偏學(xué)術(shù)，而ABAQUS則偏于工程。這一點(diǎn)從二者劃分網(wǎng)格形成有限元模型的時(shí)間點(diǎn)可以看出來。在ANSYS的經(jīng)典界面中，第一步就要選擇單元類型，然后可以用直接法首先創(chuàng)建節(jié)點(diǎn)，根據(jù)節(jié)點(diǎn)創(chuàng)建單元，此后可以在單元上施加載荷，在節(jié)點(diǎn)上施加邊界條件。總之，這種操作一開始，就讓人感覺到在使用有限元方法工作。雖然在ANSYS WORKBENCH中內(nèi)部隱藏了單元類型的選擇問題，但是在得到幾何模型后，接著立即是劃分網(wǎng)格得到有限元模型，再次是施加邊界條件進(jìn)行求解。總體上，ANSYS給人的感覺是，有限元模型味道濃厚。但是ABAQUS則并不強(qiáng)調(diào)有限元模型。對ABAUQS而言，劃分網(wǎng)格是很靠后的事情，用戶開始總是在與幾何模型打交道，創(chuàng)建幾何模型，設(shè)定材料，確定截面屬性，并將截面賦予給幾何體，接著從零件得到裝配體，建立零件之間的關(guān)系，以及確定分析步，設(shè)置載荷與邊界條件，這一切都結(jié)束以后，直到求解之前，ABAQUS才漫不經(jīng)心的地開始劃分網(wǎng)格，網(wǎng)格劃分完畢后，立即就是求解了。可見，ABAQUS對于有限元這種東西并不強(qiáng)調(diào)，而開始只是一門心思關(guān)注如何從工程師的觀點(diǎn)建立問題的力學(xué)模型，只是到求解之前才轉(zhuǎn)變成為有限元模型，這顯然是很符合工程師的視角的。從這個(gè)方面看，ABAQUS與Solidworks Simulation很相似，二者關(guān)注的是對于工程問題的建模，而不是有限元方法本身。僅從這個(gè)角度，我們都可以明白，為什么ABAQUS更受到市面上工程師的歡迎的原因。因?yàn)樗鼜?qiáng)調(diào)的是如何表達(dá)工程問題，而非求解的數(shù)值方法。它的視角是工程師的視角，而非有限元專家的視角。 ABAQUS與ANSYS的第二個(gè)區(qū)別，來自分析步這個(gè)概念的處理。ANSYS并不太強(qiáng)調(diào)分析步，而ABAQUS則非常強(qiáng)調(diào)分析步的概念。對于ABAQUS而言，其第一個(gè)分析步，通常是創(chuàng)建位移邊界條件，然后再是施加載荷，這必定是在某一個(gè)分析步中進(jìn)行的。在ABAQUS中，我們有一種明顯的感覺，就是它時(shí)刻準(zhǔn)備著用戶對同一個(gè)模型進(jìn)行一系列先后相繼的分析，而前一個(gè)分析步的結(jié)果會(huì)是后一個(gè)分析步的初始狀態(tài)。這種概念，非常適合機(jī)械中的連續(xù)制造過程，例如板料沖壓，鍛造等。雖然在ANSYS中也有分析步的概念，但是筆者接觸ANSYS多年，很多時(shí)候都會(huì)忘記這個(gè)概念，如果涉及到對于一個(gè)幾何模型的先后操作，則主要是通過在各個(gè)分析系統(tǒng)中建立關(guān)系而得到的。例如，在靜力學(xué)分析完畢后進(jìn)行模態(tài)分析，可以通過先后兩次分析得到。但是ABAQUS則是在同一個(gè)工作的分析步級別完成這種工作，這給人一種感覺，在ABAUQS中，連續(xù)使用多個(gè)分析步進(jìn)行分析是一種最常規(guī)的工作，而這種工作對于ANSYS而言，則貌似一種高級的作業(yè)。 ABAQUS與ANSYS的第三個(gè)區(qū)別，在于裝配體概念的處理。對于ANSYS而言，無所謂裝配這種概念，雖然它可以創(chuàng)建組件，創(chuàng)建“裝配體”，但是那種裝配體并非工程意義上的裝配體的概念。而ABAQUS則相當(dāng)強(qiáng)調(diào)裝配體的概念，對于ABAQUS而言，如果沒有裝配體，就不能做分析。即便裝配中只有一個(gè)零件，也需要有裝配體。所以，在ABAQUS中，當(dāng)分別創(chuàng)建完各個(gè)零件后，需要逐個(gè)導(dǎo)入到裝配體中進(jìn)行裝配操作。那么這種概念是好還是不好？很難說是好還是不好，就筆者感覺而言，ABAQUS給人一種感覺，它一開始就在面對裝配體，而這種對象，對于初期的ANSYS而言，是很討厭的事情，只是到近幾年的ANSYS WORKBENCH中，才大幅度增加了對于裝配體的支持，如今，ANSYS WORKBENCH中對于裝配體的支持已經(jīng)十分完善。盡管如此，ANSYS 仍舊并沒有把裝配體這樣的概念像ABAQUS那樣大書特書，至于如此顯赫的地位，使得裝配體操作成為必須經(jīng)過的一個(gè)步驟。筆者以為，ABAQUS之所以如此強(qiáng)調(diào)裝配的概念，是基于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工程師的角度考慮的。對于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工程師而言，他們極少只與單個(gè)的零件打交道，他們一工作，對象就是裝配體，所以ABAQUS迎合了工程師的這種觀念，使得他們在進(jìn)行有限元建模時(shí)，就好像在進(jìn)行幾何體建模與裝配一樣。總之，在這個(gè)方面，ABAQUS再次體現(xiàn)了其面對結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工程師，從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工程師的視角考慮問題的特點(diǎn)。 ABAQUS與ANSYS的第四個(gè)區(qū)別，在于截面這個(gè)概念的處理。在ANSYS中，只是梁，桿，板這種對象才需要截面。而且即便是這種理想對象，有時(shí)候也不需要截面，而只是提供實(shí)常數(shù)就好。筆者在學(xué)習(xí)ANSYS時(shí)，也經(jīng)常弄不清楚，到底哪些桿單元需要實(shí)常數(shù)，而哪些是用截面來表達(dá)的，這不得不去查單元的幫助。而在ABAQUS中，把截面屬性這個(gè)概念提到了重要位置。無論是什么物體，線體，板殼，甚至是實(shí)體，都需要有截面屬性。這種統(tǒng)一，就使得設(shè)置截面屬性也成為分析中必要的一步。這種統(tǒng)一，就筆者而言，初始很不習(xí)慣，但是一旦用幾次以后，覺得也很好，免得像ANSYS中那樣，還要考慮對于某個(gè)單元，要不要截面屬性的問題。 總結(jié)這四個(gè)方面，筆者的感覺是，ABAQUS更傾向于從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工程師的角度考慮問題，而ANSYS則更加學(xué)術(shù)化，傾向于從有限元角度考慮問題。正因?yàn)槿绱耍珹BAQUS更適合應(yīng)用，而ANSYS利于研究 | 
發(fā)表于 2017-4-24 21:39:07
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