在常用的有限元分析軟件中,,ANSYS在高校里面具有絕對(duì)的優(yōu)勢(shì),,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
8 Q1 x% q l, G5 v& b. k; K- x* V4 RABAQUS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(lái),。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,�,?傮w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(duì)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�,?梢�,,ABAQUS對(duì)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(duì)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(lái)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(duì)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(duì)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(duì)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(jí)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(duì)于ANSYS而言,,則貌似一種高級(jí)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(duì)于ANSYS而言,無(wú)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(duì)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(duì)裝配體,而這種對(duì)象,,對(duì)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(duì)于裝配體的支持,,如今,ANSYS WORKBENCH中對(duì)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(duì)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(duì)象就是裝配體,所以ABAQUS迎合了工程師的這種觀念,,使得他們?cè)谶M(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�,?傊�,,在這個(gè)方面,ABAQUS再次體現(xiàn)了其面對(duì)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(duì)象才需要截面,。而且即便是這種理想對(duì)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(lái)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(wú)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(duì)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 |