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Abaqus&CST仿真软件功能对比简介

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一、功能对比


支持维度

CST:用于设计、分析和优化电磁部件及系统。适用于整个 EM 范围内各类应用领域的电磁场解算。
Abaqus:ABAQUS 是一套功能强大的工程模拟的有限元软件,其解决问题的范围从相对简单的线性分析到复杂的非线性问题。 ABAQUS 包括一个丰富的、可模拟任意几何形状的单元库。并拥有各种类型的材料模型库,可以模拟典型工程材料的性能,其中包括金属、橡胶、高分子材料、复合材料、钢筋混凝土、可压缩超弹性泡沫材料以及土壤和岩石等地质材料,作为通
用的模拟工具,ABAQUS 除了能解决大量结构(应力 / 位移)问题,还可以模拟其他工程领域的许多问题,例如热传导、质量扩散、热电耦合分析、声学分析、岩土力学分析(流体渗透 /应力耦合分析)及压电介质分析。

能否多场耦合计算

CST:除传统电磁场解算外,软件还集成了热解算器和机械解算器,开发作为电磁仿真工作流程的补充。
Abaqus:ABAQUS 可以进行非结构的场问题的耦合,如包含对流、辐射、相潜热等复杂边界条件的非线性传热问题的温度场;并具有模拟流-热-固、土壤渗流、声-结构、电-热、电-热结构以及热-结构等多种耦合场的分析能力。
ABAQUS 可以和 SIMPACK 多体动力学与结构力学的耦合仿真;可以和 START C++进行流固耦合;可以和CST 进行电磁结构耦合分析;可以和WAVE6 进行声固耦合分析;可以和DYMOLA 进行多学科耦合分析。

能否自动网格剖分

CST:软件提供六面体和四面体体网格以及三角形和四边形混合表面网格,为不同状况提供不同的适用方法,对于复杂结构能够快速网格划分而无需对其进行修改和简化。
Abaqus:Abaqus/CAE 具有灵活的智能化网格划分工具, 提供了自动网格划分功能,可以根据曲率自动确定网格密度。 Abaqus 采用基于曲率的 Seeding算法,其对于高曲率区域可以准确捕捉,并且使得 seed 的尺寸分布更加光滑;另外,虚拟拓扑功能的增强,可以自动检测 stair-like 特征,并且和周围的几何合并,因此在复杂几何体上亦能生成高质量网格。

能否参数化分析

CST:软件支持参数化建模,用于参数敏感度分析及性能优化。
Abaqus:Abaqus/CAE 用户可以快速高效地创建、修改、监控、诊断以及可视化 Abaqus 分析过程。

ABAQUS/CAE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。具有很强的开放性,可以结合 Python 语言方便的定制用户化界面,方便用户操作。

二、开发对比


与控制软件接口

CST:面向各种EDA工具和RF 电路/系统仿真器的专业接口让不同环境下的功能得到统一并被充分运用。CST 为许多其他仿真
和设计工具提供了链接接口。软件支持多核并行、MPI 并行、GPU 加速和分布式计算在内的高性能技术,极大提升仿真效率。
Abaqus:Abaqus/Standard除了支持单CPU分析外,还具有在NT或UNIX平台上的多CPU或MPI环境下实现大规模并行处理的功能,能够最大限度实现有限元分析过程中的并行化。Abaqus/Standard和Abaqus/Explicit是具有高度可靠性的结构有限元分析软件, 有着30年的开发和改进历史,每个版本都要有30,000多个考题进行产品质量测试。产品通过ISO9001质量认证。Abaqus产品一直是美国核安全局(NQA)认证(NQA-1标准)的可用于核工业优先选择的分析软件。

CAD 模型导入

CST:多种类型的导入/ 导出转接口,使得 CST能与 CAD 工具轻松地交换几何数据。
Abaqus:Abaqus还提供了与CAD 软件专用的数据接口,能实现与 CAD 软件的无缝几何模型传递。并提供与 CAD 软件PRO/E、CATIA 以及 Solidworks 的实时交互(修改 PRO/E、CATIA 以及Solidworks 中的几何特征,Abaqus 会自动随之修改)。这些 CAD 软件有CATIA、 UG、 Pro/E、 IDEAS, Solidwork、Solid edge、Inventor、MDT 等等。Abaqus 还可以读取如下格式的图形标准文件:SAT、STEP、ParaSolid、IGES、DXF 等等。

可编程及语言

CST:强大的基于 VBA、兼容 OLE 的宏语言能实 现 与 MATLAB®或 MS Excel® 等程序的直接通信。

Abaqus:ABAQUS 允许用户通过子程序以代码的形式来扩展主程序的功能,并给用户提供了强大而又灵活的用户子程序接 口和 应用 程序接 口( UtilityRoutine),ABAQUS 共有 49 个用户子程序接口,15 个应用程序接口,用户可以定义包括边界条件、荷载条件、接触条件、材料特性以及利用用户子程序和其它应用软件进行数值交换等等。这些用户子程序接口使得用户解决一些问题时有很大的灵活性,同时大大的扩充了 ABAQUS 的功能。ABAQUS 的脚本语言接口非常友好,其自嵌的脚本语言是 Python 系国际上广泛使用、功能强大、具有良好开放性的一种面向对象程序设计语言。所以,应用 Python 在 ABAQUS 中进行二次开发也比较方便,且可移植性强。 ABAQUS 以基于 Python 的语法规则向二次开发者提供了许多库函数,这些库函数主要是用来增强 ABAQUS的交互式(GUI)操作功能。用户可以通过 ABAQUS 的交互式(GUD 界面实现分析对象的特征造型、指定材料属性、完成网格剖分和控制、提交并监控分析作业,也可以使用 ABAQUS 脚本语言越过 ABAQUS 的交互式(GUI)界面直接高效地向 ABAQUS 内核提交任务。使用 Python 可以进行参数化建模,修改交互式建立的模型,还可以一次提交多个作业。 在国外,众多的有限元分析和研究者热衷于使用ABAQUS,一个很重要的原因就在于ABAQUS 给用户提供了功能强大,使用方便的二次开发工具和接口,使得用户可以方便的进行富含个性化的有限元建模、分析和后处理,满足特定工程问题的需要。

三、应用领域


CST:EM 分析的常见目标包括天线及滤波器的性能和效率,电机和发电机中的电磁兼容性及干扰(EMC/EMI)、人体 EM 磁场暴露、机电效应,以及高功率设备的热效应。
Abaqus:Abaqus 软件已被全球工业界广泛接受,并拥有世界最大的非线性力学用户群。 Abaqus 软件以其强大的非线性分析功能以及解决复杂和深入的科学问题的能力,在航天航空团、国防军工、交通运输、高科技行业、生命科学与医疗器械等各个行业都有大量的成熟客户,也在以高等院校、科研院所等为代表的高端用户中得到广泛赞誉。


四、软件特点


CST:具有完备的电磁求解技术,并将所有无缝集成在同一界面下从而能够仿真从电小到大,窄带宽弱谐振强的各类磁问题
   真正的场路联合仿技术,可以将非线性电器件和三维结构同时仿真
   业界领先的时域算法在宽带天线、电磁兼容高速PCB和连接器等仿真中具有无可比拟的优势
   六面体网格技术对于复杂结构能够快速成划分而无需对其进行修改和简化
   包括多核并行、MPI并行、GPU 加速和分布式计算在内的高性能技术,极大提升仿真效率
Abaqus:比其他通用有限元软件更多的单元种类,单元种类达580余种,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。
   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。除常规的金属弹塑性材料外,还可以有效地模拟高分子材料、复合材料、土体、岩石和高温蠕变材料等特殊材料。Abaqus还提供灵活强大的用户自定义接口,用户可以使用Fortran语言来开发自己的材料模型。
   更多的接触和连接类型,可以是硬接触或软接触,也可以是Hertz接触(小滑动接触)或有限滑动接触,还可以双面接触或自接触。接触面还可以考虑复杂的摩擦和阻尼的情况。上述选择提供了方便地模拟密封,挤压,铰连接等工程实际结构的手段。
   Abaqus的疲劳和断裂分析功能,概括了多种断裂失效准则,对分析断裂力学和裂纹扩展问题非常有效。隐式和显式求解器无缝集成,同为Abaqus 公司的产品,单元类型和命名一致,用户可以很方便的进行两种求解方法的转化和联合运算。


五、应用偏重


CST:软件覆盖整个电磁频段,提供完备的时域和频频全波电磁算法和高频算法。典型应用包含电磁兼容、天线/RCS、高速互连SI/EMI/PI/眼图、手机核磁共振、电真空管、粒子加速器、高功率微波、非线性光学、电气、场路、电磁温度及温度-形变等各类协同仿真。

Abaqus:ikmiAbaqus 产品提供高精度、可靠、高效的解决方案,用于求解非线性问题、大规模线性动力学应用以及常规的仿真。 Abaqus 产品集成显式和隐式求解器,这使得用户可以在后续的分析中直接使用上一个仿真分析的结果,用于考虑历史加载的影响,例如加工制造。用户自定义功能,用户界面的定制,这些灵活的手段可以更好地加入用户的想法,使得用户有更多的选择以减少分析时间。


ABAQUS 是一套功能强大的工程模拟的有限元软件,其解决问题的范围从相对简单的线性分析到许多复杂的非线性问题。 ABAQUS 包括一个丰富的、可模拟任意几何形状的单元库。并拥有各种类型的材料模型库,可以模拟典型工程材料的性能,其中包括金属、橡胶、高分子材料、复合材料、钢筋混凝土、可压缩超弹性泡沫材料以及土壤和岩石等地质材料,作为通用的模拟工具, ABAQUS 除了能解决大量结构(应力 / 位移)问题,还可以模拟其他工程领域的许多问题,例如热传导、质量扩散、热电耦合分析、声学分析、岩土力学分析(流体渗透 / 应力耦合分析)及压电介质分析。