結構有限元計算軟件(結構有限元計算軟件是什么)

上海鋼結構施工工程 2周前 ( 11-23 06:01 ) 4955 搶沙發(fā)

今天給各位分享結構有限元計算軟件的知識，其中也會對結構有限元計算軟件是什么進行解釋，如果能碰巧解決你現(xiàn)在面臨的問題，別忘了關注本站，現(xiàn)在開始吧！，2、，有限元分析軟件的常見軟件，3、，土體塌陷有限元數(shù)值模擬用哪款軟件，4、，做有限元分析什么軟件最專業(yè)，5、，想學習有限元軟件，不知道abaqus和ansys有啥區(qū)別！，6、，常用的有限元分析軟件有什么？

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本文目錄一覽：

1、做地鐵車站的結構設計一般都用什么軟件啊?
2、有限元分析軟件的常見軟件
3、土體塌陷有限元數(shù)值模擬用哪款軟件
4、做有限元分析什么軟件最專業(yè)
5、想學習有限元軟件，不知道abaqus和ansys有啥區(qū)別！請高手指導，另外應學那種合適點？
6、常用的有限元分析軟件有什么？

做地鐵車站的結構設計一般都用什么軟件啊?

地鐵車站及區(qū)間結構設計一般都采用通用有限元軟件計算，如：SAP、Midas、Ansys等，理正結構設計工具箱有針對地鐵車站及區(qū)間結構設計專門軟件（地鐵車站斷面計算、礦山法區(qū)間隧道計算、盾構管片區(qū)間隧道），可以試試。

CAD一般是指計算機輔助設計，如果您單純繪圖的話，一般采用AutoCAD。

SAP2000是通用有限元計算軟件，一般用來做通用結構分析（內(nèi)力、位移等）。

有限元分析軟件的常見軟件

Femap+ NX Nastran

Siemens PLM Software家族的Femap以Parasolid為內(nèi)核，具有 20年專注于有限元建模領域的工程經(jīng)驗，有助于用戶將復雜的模型建模簡單化，其基于 Windows 的特性為用戶提供了強大的功能，且易學易用！Femap 產(chǎn)品被廣泛地應用于多種工程產(chǎn)品系統(tǒng)及過程之中，例如：衛(wèi)星、航空器、重型起重機、高真空密封器等。Femap 提供了從高級梁建模、中面提取、六面體網(wǎng)格劃分，到功能卓越的CAD輸入和簡化的工具。NX Nastran是CAE解算器技術事實上的標準，是全球航空、航天、汽車、造船等行業(yè)絕大部分客戶認可的解算器。

NX Nastran與Femap的結合為用戶提供了一個強大且可承受的解決方案。它是一個許可證靈活、融合了 Siemens PLM Software公司的“公*的市場價值”的價格哲學理念的軟件包，為用戶提供了強有力的有限元分析工具，用戶只需支付較低的整體價格就能得到最高級的Nastran功能。Femap + NX Nastran已經(jīng)在全球各行業(yè)超過10000家企業(yè)應用。

COMSOL Multiphysics

COMSOL Multiphysics是一款大型的高級數(shù)值仿真軟件。廣泛應用于各個領域的科學研究以及工程計算，被當今世界科學家稱為“最專業(yè)的多物理場全耦合分析軟件”。模擬科學和工程領域的各種物理過程，COMSOL Multiphysics以高效的計算性能和杰出的多場雙向直接耦合分析能力實現(xiàn)了高度精確的數(shù)值仿真。

pFEPG

元計算科技發(fā)展有限公司首席科學家、中國科學院數(shù)學與系統(tǒng)科學研究所梁國*研究員團隊歷經(jīng)八年的潛心研究，獨創(chuàng)了具有國際領先水*的有限元程序自動生成系統(tǒng)（pFEPG）。pFEPG采用元件化思想和有限元語言這一先進的軟件設計，為各種領域、各方面問題的有限元求解提供了一個極其有力的工具，采用FEPG可以在數(shù)天甚至數(shù)小時內(nèi)完成通常需要數(shù)月甚至數(shù)年才能完成的編程勞動。pFEPG是目前“幸存”下來的為數(shù)不多的CAE技術中發(fā)展最好的有限元軟件，目前有三百多家科研院、企業(yè)應用。也已成為國內(nèi)做的最大的有限元軟件*臺。

pFEPG作為通用型的有限元軟件,能夠解決固體力學、結構力學、流體力學、熱傳導、電磁場以及數(shù)學方面的有限元計算，在耦合具有特有的優(yōu)勢，能夠實現(xiàn)多物理場任意耦合；在有限元并行計算方面處于領先地位。

SciFEA

SciFEA軟件開發(fā)的計算功能包括梁、板、殼結構計算；彈性、彈塑性、粘彈性、粘彈塑性、非線性彈性計算；熱分析、流體分析、流固耦合、熱固耦合、熱流固耦合計算等功能。計算的類型包括靜力、動力、模態(tài)分析等。SciFEA軟件已形成了單機版、網(wǎng)絡版、集群并行版、GPU并行版，GPU并行版是基于新的GPU/CPU混合架構的并行有限元計算系統(tǒng)。SciFEA可用于機械、土木、電氣、電子、熱能、航空航天、地質、能源等專業(yè)的有限元計算分析。也可用于高校研究所等單位的有限元教學與科研。

結構特點

SciFEA拋棄了傳統(tǒng)CAE軟件復雜結構體系設計模式，采用直接面向用戶需求的獨立模塊開發(fā)方式。SciFEA軟件中的功能模塊保持了計算的獨立性，對CAE軟件功能擴展的復雜度降低。同時，進一步和行業(yè)需求集成的靈活度增加。

SciFEA軟件包括軟件操作界面、前后處理和計算功能模塊三大部分。前后處理采用歐洲工程數(shù)值模擬中心開發(fā)的GiD軟件包，SciFEA3.0版提供計算功能模塊包括：彈性計算、塑性計算、流體計算、粘彈性計算、材料計算、結構計算、損傷破裂計算、水熱力耦合計算、傳熱計算、滲流計算、電磁計算、電熱力耦合計算、巖土計算、熱固耦合計算、化學反應計算等；計算類型包括穩(wěn)態(tài)、瞬態(tài)、動力、非線性等。

SciFEA發(fā)布的計算功能模塊均提供算例，用戶可以結合算例學習SciFEA。SciFEA的用戶模塊掛載功能實現(xiàn)了計算模塊的快速整合以及耦合問題的快速求解。

軟件系列

SciFEA提供單機版、網(wǎng)絡版、機群并行版、顯卡（GPU）并行版，發(fā)行的版本為3.0版本。單機版、網(wǎng)絡版均提供免費試用的版本。使用版本的使用方式和正式版本一致，只是在計算的單元規(guī)模上有少于3000個單元的限制。網(wǎng)絡版iSciFEA提供了試用的通用帳號（用戶名：guest；密碼SciFEA）。iSciFEA，SciFEA在北京超算官網(wǎng)上均有下載。

前后處理

SciFEA的前后處理器采用歐洲工程數(shù)值模擬國際中心開發(fā)的GiD軟件。GiD軟件具有幾何建模、網(wǎng)格劃分、CAD數(shù)據(jù)導入、后處理結果顯示等功能。GiD采用類似于CAD的操作模式。

幾何建模

可以通過拉伸、旋轉、鏡象、縮放、偏置等操作得到面、體，可以直接構造矩形、多邊形、圓、球、圓柱、圓錐、棱柱、圓環(huán)等；通過體面的布爾加、減、交等操作得到模型。

網(wǎng)格自動生成

GiD可將幾何模型自動離散成線單元、三角形單元、四邊形單元、四面體單元、六面體單元等，并且可以根據(jù)用戶的需要對網(wǎng)格進行局部的加密以及網(wǎng)格階次的選擇。

CAD和CAE接口

GiD提供：IGES、DXF、Parasolid、VDA、STL、Nastran等接口，并且可以將GiD的數(shù)據(jù)文件寫成上述的格式。

后處理

GiD可將結果寫成各種常用的圖形文件如：BMP、GIF、TPEG、PNG、TGA、TIFF、VRML等格式，以及AVI、MEPG的動畫格式。后處理支持的結果顯示方式有：帶狀云圖顯示、等直線顯示、切片顯示、矢量顯示、變形顯示等等。并且可以根據(jù)用戶的需要定制顯示菜單。

SciFEA軟件GPU版本

超算顯卡并行系統(tǒng)（簡稱SciFEA-GPU）是北京超算自主開發(fā)的一款基于GPU/CPU混合架構的有限元分析系統(tǒng)?；贕PU和CPU兩種不同架構處理器的結合，組成硬件上的協(xié)同模式；通過實現(xiàn)GPU和CPU的混合編程，由CPU負責執(zhí)行順序型的代碼，由GPU來負責密集的并行計算實現(xiàn)高效有限元分析。同時SciFEA-GPU軟件按照全新的可裝配的思路進行開發(fā)，利用軟件的可重用性，降低了軟件開發(fā)的難度，增加了軟件的可靠度。SciFEA-GPU軟件的設計架構體現(xiàn)了數(shù)值模擬軟件個性化發(fā)展方向，為用戶提供了一種按需選擇的高性能計算新模式。

SciFEA-GPU在材料固化、巖石破裂、瓦斯運移、孔隙介質滲流均有成功應用，隱式算法的計算效率是單CPU的6-8倍，顯式算法在30倍左右。北京超算提供計算GPU加速引擎和GPU并行計算軟件開發(fā)定制服務。

ABAQUS

ABAQUS是一套功能強大的工程模擬的有限元軟件，其解決問題的范圍從相對簡單的線性分析到許多復雜的非線性問題。達索并購ABAQUS后，將SIMULIA作為其分析產(chǎn)品的新品牌。它是一個協(xié)同、開放、集成的多物理場仿真*臺。

LMS-Samtech

SAMTECH公司是世界著名的有限元軟件SAMCEF的開發(fā)商和供應服務商，公司總部設在比利時列日市，其前身是比利時列日大學的宇航實驗室，其軟件開發(fā)的歷史可以追溯到1965年。SAMCEF軟件的第一個靜力分析程序ASEF與1965年完成。隨后在1972和1975年分別增加了模態(tài)分析程序DYNAM和熱分析程序Thermal ASEF。1977年動力響應程序REPDYN誕生。1978年SAMCEF優(yōu)化模塊OPTI推出。1980年非線性靜態(tài)和動力學軟件SAMCEF Mecano的推出標志著SAMCEF在多柔體動力學領域地位的確立。

2011年8月24日，LMS國際公司正式對外宣布收購SAMTECH公司，成為其最大的控股股東。從此Samtech成為LMS國際公司的有限元專業(yè)解決方案。

介紹及技術特點

SAMCEF Mecano是以解決非線性結構和機構運動學問題的有限元分析軟件。可用于各種線性與非線性的結構強度計算，傳熱學計算機運動鞋問題分析。其有以下求解器構成，能夠解決下列專業(yè)領域的具體分析：

Mecano Sturcture：專注于解決結構非線性靜態(tài)和動態(tài)分析問題（大位移和大轉角）

Mecano Motion: 專注于解決柔性靜力學，運動學和動力學分析問題

Mecano Thermal: 專注于非線性穩(wěn)態(tài)和瞬態(tài)分析求解器

由這些求解器構成的samcef mecano非線性隱式有限元求解器能夠求解一下問題：隱式非線性靜力學分析，隱式非線性動力學分析，多體動力學分析，線纜非線性動力學分析和非線性熱學分析。

目前，在機械系統(tǒng)的動力學和運動學的強度和剛度仿真分析方面主要有兩類分析軟件，一類是以結構為主要分析對象的有限元分析軟件，另一類是以機構運動為主要研究對象的運動鞋仿真分析軟件。這些軟件的局限性是在處理剛柔耦合問題時不易使用且無法處理非線性的效應。Samcef Mecano 則在這一領域提供了領先的解決方案。其獨特的Motion in FEA方法將機構的運動仿真與結構的有限元分析無縫集成，可以很有效地處理剛柔耦合問題并考慮可能的非線性效應。這一領先技術已經(jīng)在航空，航天，汽車，通用機械，電子設備等多個領域發(fā)揮了重要作用。

SAMCEFField

SAMCEF Field是通用的有限元分析前后處理*臺。它以圖形化界面的形式，完成幾何建模，特性定義，載荷和約束處理，網(wǎng)格劃分，作業(yè)提交和監(jiān)控以及后處理仿真等操作。它支持各種CAD到CAE模型的導入，以及各種格式結果文件和圖表的輸出。作為一個開放式的環(huán)境，SAMCEF Field通過非常直觀的導航功能，為用戶進行機構與結構的設計和仿真分析提供了一個必要的工具。

土體塌陷有限元數(shù)值模擬用哪款軟件

Plaxis、ABAQUS軟件。

PLAXIS2D/3D程序是由荷蘭PLAXISB.V.公司推出結構有限元計算軟件的一系列功能強大結構有限元計算軟件的通用巖土有限元計算軟件，已廣泛應用于各種復雜巖土工程項目的有限元分析中，如:大型基坑與周邊環(huán)境相互影響、盾構隧道施工與周邊既有建筑物相互作用、大型樁筏基礎(橋樁基礎)與鄰近基坑的相互影響、板樁碼頭應力變形分析、庫水位驟升驟降對壩體穩(wěn)定性的影響、軟土地基固結排水分析、基坑降水滲流分析及完全流固耦合分析、建筑物自由振動及地震荷載作用下的動力分析、邊坡開挖及加固后穩(wěn)定性分析等等。PLAXIS系列程序以其專業(yè)、高效、強大、穩(wěn)定等特點得到世界各地巖土工程專業(yè)人員的廣泛認可，日漸成為其日常工作中不可或缺的數(shù)值分析工具。尤其在歐洲、新加坡、馬來西亞、香港等地應用廣泛，PALXIS2D甚至用于常規(guī)的二維設計計算中。截至2012年初，世界范圍內(nèi)PLAXIS用戶多達16000多家;其中中國用戶已有百余家，涵蓋了鐵路、電力、石化、建筑、航務、冶金等行業(yè)設計院、高校、科研院所及少量施工單位。

ABAQUS是一套功能強大的工程模擬的有限元軟件，其解決問題的范圍從相對簡單的線性分析到許多復雜的非線性問題。ABAQUS包括一個豐富的、可模擬任意幾何形狀的單元庫。并擁有各種類型的材料模型庫，可以模擬典型工程材料的性能，其中包括金屬、橡膠、高分子材料、復合材料、鋼筋混凝土、可壓縮超彈性泡沫材料以及土壤和巖石等地質材料，作為通用的模擬工具，ABAQUS除了能解決大量結構(應力/位移)問題，還可以模擬其結構有限元計算軟件他工程領域的許多問題，例如熱傳導、質量擴散、熱電耦合分析、聲學分析、巖土力學分析(流體滲透/應力耦合分析)及壓電介質分析。

做有限元分析什么軟件最專業(yè)

ANSYS

ANSYS軟件是融結構、流體、電場、磁場、聲場分析于一體的大型通用有限元分析軟件。由世界上最大的有限元分析軟件公司之一的美國ANSYS開發(fā)，它能與多數(shù)CAD軟件接口，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享和交換，如Pro/Engineer,?NASTRAN,?Alogor,?I－DEAS,?AutoCAD等，?是現(xiàn)代產(chǎn)品設計中的高級CAD工具之一。

CAE的技術種類有很多，其中包括有限元法(FEM,即Finite?Element?Method),邊界元法(BEM,即Boundary?Element?Method)，有限差法(FDM,即Finite?Difference?Element?Method)等。每一種方法各有其應用的領域，而其中有限元法應用的領域越來越廣，現(xiàn)已應用于結構力學、結構動力學、熱力學、流體力學、電路學、電磁學等。

ANSYS有限元軟件包是一個多用途的有限元法計算機設計程序，可以用來求解結構、流體、電力、電磁場及碰撞等問題。因此它可應用于以下工業(yè)領域：?航空航天、汽車工業(yè)、生物醫(yī)學、橋梁、建筑、電子產(chǎn)品、重型機械、微機電系統(tǒng)、運動器械等。

軟件主要包括三個部分：前處理模塊，分析計算模塊和后處理模塊。

前處理模塊提供了一個強大的實體建模及網(wǎng)格劃分工具，用戶可以方便地構造有限元模型；

分析計算模塊包括結構分析（可進行線性分析、非線性分析和高度非線性分析）、流體動力學分析、電磁場分析、聲場分析、壓電分析以及多物理場的耦合分析，可模擬多種物理介質的相互作用，具有靈敏度分析及優(yōu)化分析能力；

后處理模塊可將計算結果以彩色等值線顯示、梯度顯示、矢量顯示、粒子流跡顯示、立體切片顯示、透明及半透明顯示（可看到結構內(nèi)部）等圖形方式顯示出來，也可將計算結果以圖表、曲線形式顯示或輸出。

軟件提供了100種以上的單元類型，用來模擬工程中的各種結構和材料。該軟件有多種不同版本，可以運行在從個人機到大型機的多種計算機設備上，如PC，SGI，HP，SUN，DEC，IBM，CRAY等。

ANSYS的前處理模塊主要有兩部分內(nèi)容：實體建模和網(wǎng)格劃分。

●實體建模

ANSYS程序提供了兩種實體建模方法：自頂向下與自底向上。自頂向下進行實體建模時，用戶定義一個模型的最高級圖元，如球?、棱柱，稱為基元，程序則自動定義相關的面、線及關鍵點。用戶利用這些高級圖元直接構造幾何模型，如二維的圓和矩形以及三維的塊?、球、錐和柱。無論使用自頂向下還是自底向上方法建模，用戶均能使用布爾運算來組合數(shù)據(jù)集，從而“雕塑出”一個實體模型。ANS?YS程序提供了完整的布爾運算，諸如相加、相減、相交、分割、粘結和重疊。在創(chuàng)建復雜實體模型時，對線、面、體、基元的布爾操作?能減少相當可觀的建模工作量。ANSYS程序還提供了拖拉、延伸、旋轉、移動、延伸和拷貝實體模型圖元的功能。附加的功能還包括?圓弧構造、切線構造、通過拖拉與旋轉生成面和體、線與面的自動相交運算、自動倒角生成、用于網(wǎng)格劃分的硬點的建立、移動、拷貝和?刪除。自底向上進行實體建模時，用戶從最低級的圖元向上構造模型，即：用戶首先定義關鍵點，然后依次是相關的線、面、體。

●網(wǎng)格劃分

ANSYS程序提供了使用便捷、高質量的對CAD模型進行網(wǎng)格劃分的功能。包括四種網(wǎng)格劃分方法：延伸劃分、映像劃分、自由?劃分和自適應劃分。延伸網(wǎng)格劃分可將一個二維網(wǎng)格延伸成一個三維網(wǎng)格。映像網(wǎng)格劃分允許用戶將幾何模型分解成簡單的幾部分，然后?選擇合適的單元屬性和網(wǎng)格控制，生成映像網(wǎng)格。ANSYS程序的自由網(wǎng)格劃分器功能是十分強大的，可對復雜模型直接劃分，避免了?用戶對各個部分分別劃分然后進行組裝時各部分網(wǎng)格不匹配帶來的麻煩。自適應網(wǎng)格劃分是在生成了具有邊界條件的實體模型以后，用戶?指示程序自動地生成有限元網(wǎng)格，分析、估計網(wǎng)格的離散誤差，然后重新定義網(wǎng)格大小，再次分析計算、估計網(wǎng)格的離散誤差，直至誤差?低于用戶定義的值或達到用戶定義的求解次數(shù)。

分析計算模塊包括結構分析（可進行線性分析、非線性分析和高度非線性分析）、流體動力學分析、電磁場分析、聲場分析、壓電分析以及多物理場的耦合分析，可模擬多種物理介質的相互作用，具有靈敏度分析及優(yōu)化分析能力；

后處理模塊可將計算結果以彩色等值線顯示、梯度顯示、矢量顯示、粒子流跡顯示、立體切片顯示、透明及半透明顯示（可看到結構內(nèi)部）等圖形方式顯示出來，也可將計算結果以圖表、曲線形式顯示或輸出。

軟件提供了100種以上的單元類型，用來模擬工程中的各種結構和材料。該軟件有多種不同版本，可以運行在從個人機到大型機的多種計算機設備上，如PC，SGI，HP，SUN，DEC，IBM，CRAY等。

目前最新版本?ANSYS?12.0

想學習有限元軟件，不知道abaqus和ansys有啥區(qū)別！請高手指導，另外應學那種合適點？

企業(yè)一般用ansys，學校研究人員用abaqus，abaqus的非線性功能非常強大，同時學習的難度也大一點，但是學會一個對學另一個幫助很大的，做研究發(fā)論文的話要用abaqus，想去企業(yè)的話就ansys。

有限元分析是基于結構力學分析迅速發(fā)展起來的一種現(xiàn)代計算方法。它是50年代首先在連續(xù)體力學領域--飛機結構靜、動態(tài)特性分析中應用的一種有效的數(shù)值分析方法，隨后很快廣泛的應用于求解熱傳導、電磁場、流體力學等連續(xù)性問題。有限元分析軟件目前最流行的有：ABAQUS、ANSYS、MSC、三個比較知名比較大的公司。有限元分析（FEA）是對于結構力學分析迅速發(fā)展起來的一種現(xiàn)代計算方法。

它是50年代首先在連續(xù)體力學領域--飛機結構靜、動態(tài)特性分析中應用的一種有效的數(shù)值分析方法，隨后很快廣泛的應用于求解熱傳導、電磁場、流體力學等問題，有限元方法已經(jīng)應用于水工、土建、橋梁、機械、電機、冶金、造船、飛機、導彈、宇航、核能、地震、物探、氣象、滲流、水聲、力學、物理學等，幾乎所有的科學研究和工程技術領域?；谟邢拊治觯‵EA）算法編制的軟件，即所謂的有限元分析軟件。

通常，根據(jù)軟件的適用范圍，可以將之區(qū)分為專業(yè)有限元軟件和大型通用有限元軟件。實際上，經(jīng)過了幾十年的發(fā)展和完善，各種專用的和通用的有限元軟件已經(jīng)使有限元方法轉化為社會生產(chǎn)力。常見通用有限元軟件包括LUSAS,MSC.Nastran、Ansys、Abaqus、LMS-Samtech、Algor、Femap/NX Nastran、Hypermesh、COMSOL Multiphysics、FEPG等等。