几款仿真软件的分析

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真空放电的仿真

真空放电的仿真

真空放电的仿真
真空放电仿真是一种重要的电磁场仿真技术。

其主要目的是预测和分析真空中电子流的行为,如等离子体形成、电子加速和电磁波辐射等。

下面介绍几种常用的真空放电仿真软件:
1. ANSYS Maxwell:它是一款出色的有限元电磁场仿真软件,可以对真空中的电磁场进行详细的建模和分析,包括了局部场、场分布、电压和电流等许多关键参数。

2. CST Studio Suite:这是另一个广泛使用的电磁场仿真工具,包括许多高效的求解器,包括飞行时间法和傅里叶法等。

它也可以用于分析和优化真空放电。

3. COMSOL Multiphysics:它是一个多物理场仿真软件包,可以用于模拟和分析几乎所有科学和工程领域的问题。

COMSOL的真空放电模型包括雪崩放电、击穿放电、介电损耗和电磁波辐射等。

以上是几种常用的真空放电仿真软件,使用这些软件可以轻松地模拟和分析真空中的电子流行为,为研究和设计各种高压电器、太空电子器件等提供必要支撑。

几款电路仿真软件的对比分析

几款电路仿真软件的对比分析

几款软件的对比分析1. PSpice 仿真软件简介:PSpice属于元件级仿真软件,模型采用spice通用语言编写,移植性强,常用的信息电子电路,是它最适合的场合。

现在使用较多的是 PSpice 8.0,工作于 Windows 环境,占用硬盘空间60M左右,整个软件由原理图编辑、电路仿真、激励编辑、元器件库编辑、波形图等几个部分组成,使用时是一个整体。

PSpice 的电路元件模型反映实际型号元件的特性,通过对电路方程运算求解,能够仿真电路的细节,特别适合于对电力电子电路中开关暂态过程的描述。

主要功能:(1)复杂的电路特性分析,如:蒙特卡罗分析(2)模拟、数字、数模电路仿真(3)集成度提高缺点:(1)不适用于大功率器件(2)采用变步长算法,导致计算时间的延长(3)仿真的收敛性较差。

2. saber仿真软件简介:被誉为全球最先进的系统仿真软件,也是唯一的多技术、多领域的系统仿真产品,现已成为混合信号、混合技术设计和验证工具的业界标准,可用于电子、电力电子、机电一体化、机械、光电、光学、控制等不同类型系统构成的混合系统仿真,这也是saber的最大特点。

Saber最为混合仿真系统,可以兼容模拟、数学、控制量的混合仿真,便于在不同层面撒谎那个分析和解决问题,其他仿真软件不具备这样的功能。

Saber的仿真真实性很好,从仿真的电路到实际的电路实现,期间参数基本不用修改。

主要功能:(1)原理图输入和仿真(2)数据可视化和分析(3)模型库(4)建模缺点:操作较复杂,原理图仿真常常不收敛导致仿真失败,很占系统资源,环路扫频耗时太长(以几十分钟计)3. PLECS仿真系统简介:被全球众多知名公司的研发工程师誉为“全球最专业的系统级电力电子电路仿真系统”,也是一个用于电路和控制结合的多功能仿真软件,尤其适用于电力电子和传动系统。

PLECS独立版本已于2010年开发,自此PLECS脱离MATLAB/Simulink。

PLECS独立版具有控制元件库和电路元件库,采用优化的解析方法,仿真速度更快,比PLECS嵌套版本快2.5倍。

电力系统仿真软件的运用与比较

电力系统仿真软件的运用与比较

电力系统仿真软件的运用与比较电力系统仿真软件在电力系统的规划、设计和运行中具有重要意义。

通过对电力系统的仿真模拟,我们可以预测和评估各种电力系统配置的性能表现,优化系统设计,提高系统稳定性与可靠性。

本文将介绍常用的电力系统仿真软件,分析其优缺点,并比较其在不同运用场景下的表现。

PSS/E:PSS/E是一款功能强大的电力系统仿真软件,由美国电力科学研究院开发。

它支持多种仿真模型,如发电机、变压器、负荷等,可以模拟复杂的电力系统稳态和动态行为。

PSS/E的优点是精度高、速度快、稳定性好,缺点是价格昂贵,且对用户的要求较高。

MATLAB/Simulink:MATLAB/Simulink是MathWorks公司开发的著名仿真软件,可以用于各种动态系统的建模与仿真。

它支持自定义模型库,用户可以根据需要创建自己的模型。

MATLAB/Simulink的优点是易学易用、模块丰富、功能强大,缺点是对于某些特定领域的模型库支持不够完善。

ETAP:ETAP是一款广受欢迎的电力系统仿真软件,由美国ETAP公司开发。

它支持电力系统的稳态和暂态仿真,具有强大的分析功能和广泛的设备模型库。

ETAP的优点是界面友好、操作简单、支持广泛,缺点是价格较高,且可能存在一定的学习曲线。

电力系统仿真软件在以下几个方面有广泛运用:动态模拟:通过对电力系统的动态模拟,我们可以研究不同运行条件下的系统性能,如故障恢复、负荷波动等。

稳态分析:稳态分析有助于我们了解电力系统的长期运行状态,优化系统配置,提高电力系统的稳定性。

电机启动:电机启动过程中可能会对电力系统产生较大冲击,通过仿真软件可以预测和评估不同启动方案对系统的影响。

我们将使用不同仿真软件对同一电力系统进行仿真,并对结果进行比较。

在动态模拟方面,PSS/E和MATLAB/Simulink均表现出较高的精度和速度,而ETAP在这方面略逊一筹。

在稳态分析方面,PSS/E和ETAP的结果相近,但MATLAB/Simulink在一些关键参数的模拟上存在一定误差。

各种电路仿真软件的分析与比较

各种电路仿真软件的分析与比较

各种电路仿真软件的分析与比较电路仿真软件是电子工程师和电路设计师的常用工具,它们可以帮助用户设计、分析和优化各种类型的电路。

市场上有许多不同的电路仿真软件可供选择,下面将对其中一些软件进行分析与比较。

1. MultisimMultisim是一款由National Instruments公司开发的强大的电路仿真工具。

它提供了图形化界面,使用户可以通过拖拽和连接电子元件来快速构建电路。

Multisim支持不同级别的仿真,包括直流、交流和时域仿真。

它还提供了电路布局、布线和生成BOM(Bill of Materials)的功能。

2. LTspiceLTspice是一款免费的电路仿真软件,由Linear Technology公司开发。

它以其快速、准确和稳定的仿真引擎而闻名。

LTspice支持电路的直流、交流和傅里叶分析。

它还提供可视化和波形分析工具来帮助用户分析电路性能。

LTspice提供了在线支持论坛,用户可以在这里获取技术支持和交流经验。

3.PSPICEPSPICE是一款由Cadence Design Systems开发的强大的电路仿真软件。

它提供了图形化界面,支持电路的直流、交流和时域仿真。

PSPICE 还具有傅里叶分析和混合信号仿真的能力。

它也支持从其他设计工具导入电路设计,并与Cadence的其他工具无缝集成。

4.TINATINA是一种经济实用的电路仿真和PCB设计软件,由DesignSoft公司开发。

TINA提供了丰富的电子元件库,用户可以通过简单的拖拽和连接来构建电路。

它支持直流、交流和时域仿真,并提供了实时波形分析和数字示波器的功能。

TINA还具有电路优化和布线功能,使其成为一种功能强大的工具。

5.OrCADOrCAD是由Cadence Design Systems开发的全面的电路设计和仿真解决方案。

它提供了图形化界面,支持直流、交流和时域仿真。

OrCAD还支持创建分析报告、自动布线和PCB设计的功能。

三大冲压仿真软件AutoForm DynaForm PAM-STAMP综合对比

三大冲压仿真软件AutoForm DynaForm PAM-STAMP综合对比

目前市面上有多款冲压仿真软件,比如国外的AutoForm、DynaForm、PAM-STAMP、JSTAMP 等等,国内华中科技大学的FASTAMP等都得到了较广泛的应用;笔者就目前商用化最好的三款软件:AutoForm、DynaForm、PAM-STAMP在快速展开、重力、拉延、切边、回弹等几个主要的仿真领域进行测试,对操作界面、难易程度、展开尺寸、计算时间、计算后尺寸、厚度、回弹尺寸等方面进行对比,以综合评估这三款软件的差异。

(笔者接触PAM-STAMP 7年、DynaForm 6年、AutoForm 1年)测试平台:操作系统:windows7 SP1_X86 CPU:Intel Q620M (双核4线程,测试使用单核双线程)测试软件平台(32bit): AutoForm R3 V4.5 DynaForm 5.8 LS-DYNA LS971_R5.1.1 PAM-STAMP 2011.0 仿真相关数据及设置标准:材质:所有案例材质均采用HC260LAD,厚度1mm:详细数据见附表。

工具网格:最大10mm,最小尺寸0.1mm,弦高差0.05;板材网格:均匀网格大小为3mm ,网格细化层数为2 闭合速度:压边:2m/S 拉延:5m/S (AutoForm 压边1 拉延2)摩擦系数:0.045 积分层数:7 终止条件:自动终止定位:自动定位;时间步长:各软件自动拟定;前处理细节对比点击图片查看大图三个软件的前处理界面各有特色,AutoForm是基于零件设计流程化、向导式界面,而DynaForm则基于模具设计及零件设计传统界面与向导式界面的结合体,PAM-STAMP则是标准的Windows界面程序;三个软件的模面网格划分都是自动化的,但PAM-STAMP对碎面较多的IGES的处理能力要优于AutoForm和DynaForm,整体来说,只要参数设置合理,都可以得到比较好的网格;从IGES和网格输入输出上,DynaForm更灵活一些,比如导入的IGES 含有多个层(多个模面)会自动分层,而AutoForm和PAM-STAMP不会自动分层,需要手动操作,比较麻烦;网格输入上,AutoForm会对输入的网格进行重划分,而DynaForm也PAM-STAMP可以比较好的支持Nastran网格等;三个软件都可以对3D边界曲线进行IGES输出;对称条件设置DynaForm有些问题,不能定义任意角度,只能对XY等标准方向进行设置,而AutoForm和PAM-STAMP可以任意角度设置,但PAM-STAMP添加对称面过程比较复杂;零部件定位,AutoForm是预先可视化自动进行的,DynaForm跟AutoForm比较类似,在多工序或者多工步的时候,只能预先设置位置,不能在第二步自动的接触定位;PAM-STAMP可以多工步自动定位,但是不是实时的(求解器自动定位)但功能上可以实现多工步模具的自动定位,(比如,计算完一步后,第二步的模具自动落在板料上,而不是从开始定义的位置进行移动)工序工步设置过程,AutoForm比较简单,自动化程序较高(基于单一曲面片,适合于零件设计分析流程,而模具设计流程则需要单独处理一下),DynaForm的自动设置自5.7版本之后也日趋完善(零件设计分析流程和模具设计分析流程兼顾),PAM-STAMP自动设置过程比较繁琐,要求设置人员对软件的手动设置过程比较了解,因为有很多地方只能手动设置或自定义宏命令(这个也很繁琐);计算终止条件,三个软件都可以实现用时间、距离、厚度等多种条件的计算终止设置,其中PAM-STAMP可以用多个条件进行控制且比较灵活,而AutoForm和DynaForm只能使用一个;但PAM-STAMP的料厚终止探测不是很好,经常提前终止,AutoForm和DynaForm要好一些;求解器细节对比点击图片查看大图求解器对CAE软件的应用者来说,是一个黑盒子,PAM-STAMP在求解器再计算过程中可以随时点击菜单输出结果,AutoForm、DynaForm则只能预先定义,不能随时输出;在计算完成后,如果需要上模还要往下压一段距离,AutoForm和DynaForm只能重新设置参数,重新计算,而PAM-STAMP可以在现有计算结果之上进行计算,无需重新分析;后处理鞋机对比点击图片查看大图后处理,对于大部分结果的输出,3个软件都可以做到,比如厚度、应力应变、设备吨位预测等差别不大;从操作上讲PAM-STAMP更简易一些,AutoForm和DynaForm类似;整体功能表一览(冲压相关)点击图片查看大图从目前最新版本看,在冲压领域,三个软件都可以做到全工位的和完整工序的分析;3个软件本地化做的最好的是DynaForm,软件和帮助都已经汉化,AutoForm和PAM-STAMP 都是英文的,目前还没有官方汉化版本;从易用性上讲,AutoForm和DynaForm相差不大,而PAM-STAMP对人的要求相对较高;三个软件都可以进行回弹补偿,但是PAM-STAMP 的曲面补偿是第三方软件完成的,要想得到最终的曲面还得买其他的软件,而AutoForm和DynaForm则不需要;下面会重点对比测试零件展开、重力、拉延、切边、回弹等五个常用的功能进行综合测试,使用相同的材质和工艺参数条件,然后对比起结果的差异,本次测试的仅代表软件的计算结果,不代表与实际的物理现实的差距,仅用于软件研究和测试;测试1:坯料快速展开(反求)三个软件都有对零部件的反求模块,也就是AutoForm 的ONESTEP,DynaForm的MSTEP,PAM-STAMP的inverse模块;用于对零部件的快速展平,以优化落料或料带设计;下面对3个软件的功能进行综合测试:测试数据为:NumiSheet 2008 BM2_00_SRAIL_REFERENCE_GEOMETRY.igs点击图片查看大图总结:三个软件都有快速反求模块,用于坯料的快速展开,其中DynaForm的速度和功能比AutoForm和PAM-STAMP丰富一些,DynaForm能够自动输出轮廓边线,其他2个软件需要手动输出,不过都比较方便,耽误不了多少时间;展开的边线3个软件相差不大,PAM-STAMP和DynaForm更接近一些,这个与求解器的类型有关,这里不得不说一些DynaForm用的的求解器MSTEP为华中科技大学开发的,是国内为数不多的CAE领域的软件是搭配在DynaForm中,值的称赞!下表为AutoForm、DynaForm、PAM-STAMP 展开计算结果:点击图片查看大图三个软件的结果基本一致,其中红色线为AutoForm的结果,蓝色重合部分为DynaForm 和PAM-STAMP的结果(2个重合了);快速展开还可以定义约束点等功能,在AutoForm、DynaForm、PAM-STAMP等中可以进行类似的操作,本次测试就不再一一详述;AutoForm 和DynaForm还有对展开坯料的料带布局、材料利用率、价格计算等辅助功能,而PAM-STAMP就没有类似的功能了;总之,相对而言,AutoForm和DynaForm的在坯料快速展开这个方面,要比PAM-STAMP功能更好一些,尤其是DynaForm是中文版的,国人开发的MSTEP求解器也很给力,所以可应用性比较好,目前DynaForm还支持分步展开,这个也是3个软件中独有的;测试2:重力测试测试题目DynaForm自带的fender 例子,DynaForm和PAM-STAMP使用同样的网格(nas),AutoForm使用默认网格(AF 输入nas网格后,使用和原网格大小差不多的设置条件);点击图片查看大图AutoForm不支持直接利用第三方网格,导入的模面NAS网格文件会直接变成三角网格,对于板料仅是抓取了输入数据的边线,所有的板材网格都是AutoForm自己生成的;在计算速度上,AutoForm最快,这个也是业界公认的,PAM-STAMP和DynaForm计算时间基本一致。

CAE常用软件介绍

CAE常用软件介绍

CAE常用软件介绍CAE(计算机辅助工程)是指通过计算机技术来模拟和分析工程问题的一种方法。

CAE常用软件可以帮助工程师通过虚拟模拟来测试和改进设计,并在实际生产之前确保产品的性能和可靠性。

以下是几款常用的CAE 软件的介绍。

1.ANSYSANSYS是一款全面的CAE软件,可以进行结构力学、流体力学、电气力学等多种领域的仿真分析。

它提供了强大的建模和分析工具,可用于模拟材料行为、结构响应、流体流动等。

ANSYS还提供了多种模拟工具和预处理选项,可用于开展各种仿真实验和优化设计。

2. SolidWorks SimulationSolidWorks Simulation是SolidWorks系列软件中的一个模块,用于进行结构和流体力学仿真分析。

它提供了完整的虚拟测试环境,可以进行静力学、动力学、疲劳和热分析等。

SolidWorks Simulation还具有直观的用户界面和易于使用的建模工具,适合初学者和专业人士使用。

3. COMSOL MultiphysicsCOMSOL Multiphysics是一款基于有限元分析(FEA)方法的多物理场仿真软件。

它将不同物理领域的方程耦合在一起,使工程师可以同时考虑多种物理现象。

COMSOL Multiphysics支持结构力学、电磁场、流体流动、传热等多种仿真分析,并具有丰富的建模库和后处理工具。

4. AbaqusAbaqus是一款由达索系统公司开发的有限元分析软件。

它主要用于结构分析和多物理场仿真,可用于预测和优化产品的性能。

Abaqus提供了广泛的建模和分析功能,包括非线性材料、接触模型、破裂和疲劳分析等。

它还具有强大的求解器和后处理功能,适用于复杂的工程问题。

5. SimScaleSimScale是一款基于云计算的CAE软件,提供了全球运行在云端的计算平台,可用于进行结构、流体和热仿真。

SimScale具有用户友好的界面和强大的建模工具,支持多种文件格式的导入和导出。

仿真模型设计与分析的软件工具指南

仿真模型设计与分析的软件工具指南

仿真模型设计与分析的软件工具指南为了提高产品质量和效率,仿真模型设计与分析成为了现代工程领域的重要手段。

通过使用专业的仿真软件工具,工程师可以模拟和分析各种系统,以评估性能、优化设计和预测结果。

本文将介绍几种常用的仿真模型设计与分析软件工具,包括ANSYS、MATLAB、SolidWorks以及Simulink。

1. ANSYSANSYS是一种广泛应用于多个工程领域的有限元分析软件。

它具有强大的建模和分析能力,可用于结构分析、流体力学分析、热分析等。

ANSYS提供了丰富的功能模块,使得用户可以根据实际需求进行模型设计与分析。

使用ANSYS,工程师可以快速创建复杂的几何模型并进行各种物理场仿真,从而优化产品设计和验证设计方案的可行性。

2. MATLABMATLAB是一种高级数值计算和可视化环境,广泛使用于科学和工程计算领域。

MATLAB提供了丰富的函数和工具箱,用于建立数学模型、进行数据分析和可视化。

对于仿真模型设计与分析,MATLAB可以通过建立数学模型来评估和优化系统性能。

此外,MATLAB还具有强大的仿真和试验数据处理功能,使得用户可以在一个平台上完成整个仿真流程。

3. SolidWorks作为一款流行的三维计算机辅助设计(CAD)软件,SolidWorks不仅可以用于设计实体模型,还可以进行仿真模型设计与分析。

SolidWorks提供了专门的仿真模块,可用于虚拟测试产品的性能和可靠性。

工程师可以使用SolidWorks进行结构强度分析、动力学仿真、多物理场仿真等,以验证和优化设计方案。

4. SimulinkSimulink是MATLAB的一个功能强大的扩展工具箱,专门用于建立、仿真和分析动态系统的模型。

Simulink提供了集成的图形化界面,使得用户可以方便地设计和分析控制系统、信号处理系统和通信系统等。

利用Simulink可以实现从系统建模到仿真实验的全过程,帮助工程师更好地理解系统行为和优化系统性能。

几种电源仿真软件介绍

几种电源仿真软件介绍

几种电源仿真软件介绍(转摘)IsSpice是美国Intusoft公司推出的一种商业仿真软件,是ICAP/4软件集成系统的重要组成部分。

ICAP/4软件集成系统主要由SpiceNet、PreSPice、InSpice和IntuScope四大功能模块组成。

ICAP/4的工作流程是:首先进入SpiceNet绘制电路图,并生成相应的Netlist文件,然后执行IsSpice仿真软件模块,在仿真之前系统将自动连接PreSpice仿真资料库中的元件模型,仿真完成之后利用IntuScope波形分析处理模块对仿真模型进行分析处理。

SpiceNet是电路原理图绘制模块,主要实现电路原理图的绘制、Netlist文件的自动生成、瞬态波形显示以及交互式仿真控制。

SpiceNet与当前流行的各种仿真系统兼容,其输出文档格式适用于Mentor、OrCAD和Protel系统。

ICAP/4工业版的PreSpice元件资料库中包含10,000种以上的元件模型,以ASCⅡ格式保存,用户可以随时通过仿真模型浏览器Parts Browser对不同元器件供应商提供的元件模型进行浏览。

同时,ICAP/4系统还提供了100多个通用模型,输入相应的元件参数后即可直接调用。

另外,用户可以即时通过Internet下载最新的元件库。

InSpice是具有完善的仿真控制功能的交互式仿真软件,其主要特点包括:(1)瞬态波形显示;(2)电路元件电压、电流、功耗及模型参数显示;(3)采用ICL交互式编程语言控制仿真过程;(4)可进行成组参数扫描;(5)可进行交流、直流、瞬态、噪声、傅立叶、失真度、温度、直流灵敏度、蒙特卡罗分析和最佳化分析;(6)可测量电路参数临界值。

IntuScope波形分析处理软件能够实现数字式存储示波器和频谱分析仪的功能,能够对仿真结果进行实时分析和计算处理。

主要能够实现:(1)显示各种分析类型的仿真波形;(2)波形分析参数包括:有效值、峰-峰值、平均值、最大值、最小值;(3)允许同时显示和分析大量波形;(4)可进行回归、滤波、增益、相位、上升/下降时间分析和计算。

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几款地质仿真软件的简介本文将对ANSYS、ADINA、ABAQUS、MSC、FEPG、Femlab(Comsol)、Flac、PETREL进行简短的介绍。

有限元分析是对于结构力学分析迅速发展起来的一种现代计算方法。

有限元分析软件目前流行的有:ANSYS、ADINA、ABAQUS、Femlab(Comsol)、MSC、FEPG等。

ANSYS软件在致力于线性分析的用户中具有很好的声誉,它在计算机资源的利用,用户界面开发等方面也做出了较大的贡献。

ABAQUS软件则致力于更复杂和深入的工程问题,其强大的非线性分析功能在设计和研究的高端用户群中得到了广泛的认可。

而ADINA软件除了求解非线性问题外,其在多物理场的流固耦合求解功能也是全球唯一的专利技术。

COMSOL公司是全球多物理场建模与仿真解决方案的提倡者和领导者,其旗舰产品COMSOL Multiphysics,使所有的物理现象可以在计算机上完美重现。

MSC是比较老的一款软件目前更新速度比较慢。

FEPG是一款国产有限元分析软件。

一、ANSYS、ADINA、ABAQUS、MSC四者的比较由于ANSYS产品进入中国市场早于ABAQUS,并且在五年前ANSYS 的界面是当时最好的界面之一,所以在中国,ANSYS软件在用户数量和市场推广度方面要高于ABAQUS。

ANSYS软件注重应用领域的拓展,目前已覆盖流体、电磁场和多物理场耦合等十分广泛的研究领域。

ABAQUS 则集中于结构力学和相关领域研究,致力于解决该领域的深层次实际问题。

而ADINA软件和ANSYS软件一样都包括结构、温度、流体及流固耦合的功能,因此其应用领域也是相当广泛。

对于常规的结构线性问题,三种软件都可以较好的解决,在模型规模限制、计算流程、计算时间等方面都较为接近。

ABAQUS软件和ADINA软件在求解非线性问题时具有非常明显的优势;而ANSYS软件和ADINA软件则在流体和多物理场耦合功能方面具有无可比拟的优势。

目前在多物理场耦合方面ANSYS、ADINA、MSC都可以做到结构、流体、热的耦合分析(ABAQUS专注结构分析目前没有流体模块),但是除ADINA以外其它三个必须与别的软件搭配进行迭代分析,唯一能做到真正流固耦合的软件只有ADINA。

ANSYS/Workbench、ABAQUS/CAE、ADINA/AUI都是采用CAD方式建模和可视化视窗系统,都具有良好的人机交互特性。

三种软件都除了提供窗口操作外都还提供命令流输入,但是ABAQUS/CAE并不对所有的命令流都支持CAE界面操作。

ANSYS软件和ADINA软件都采用Parasolid为核心的实体建模技术,因此可以和其它Parasolid为核心的CAD软件实行真正无缝的双向数据交换,且该两种软件自身的建模功能很强大。

而ABAQUS软件的CAE模块和输入文件两种建模方式是由两家不同的公司研制的,CAE模块功能还不是很完全,一些功能只能通过编辑INP输入文件来实。

三种软件都提供多种网格划分器,可以进行复杂模型的自由网格划分。

除常见网格划分外,ANSYS软件和ADINA软件还可以对复杂模型进行自动六面体网格划分,从而在节省技术人员工作时间的情况下又保证了网格的精度。

ANSYS软件的命令流操作非常方便,对于结构循环优化方面比较有优势,但目前还只是局限于线性方面,非线性方面功能很差而且基本没有。

ABAQUS软件则在显式非线性方面有些特色,但隐式非线性方面比不上ADINA,且不具备流体的功能。

ADINA软件在结构非线性及多物理场耦合方面非常出色,是全球非线性功能最强大的有限元软件之一,而且具有全球最好的流固耦合分析功能。

结构分析能力排名:ABAQUS、ADINA、MSC、ANSYS流体分析能力排名:ANSYS、ADINA、MSC、ABAQUS耦合分析能力排名:ADINA、ANSYS、MSC、ABAQUS性价比排名:ADINA、BAQUS、ANSYS、MSC综合上述分析,本课题可以使用ADINA、ANSYS对流固耦合场进行分析,但是不知道ANSYS的非线性能力缺失会对仿真造成什么影响。

二、Femlab(Comsol)COMSOL Multiphysics起源于MATLAB的Toolbox,最初命名为Toolbox 1.0。

后来改名为Femlab 1.0(FEM为有限元,LAB是取自于Matlab),这个名字也一直沿用到Femlab3.1。

从2003年3.2a版本开始,正式命名为COMSOL Multiphysics。

COMSOL Multiphysics是以有限元法为基础,通过求解偏微分方程(单场)或偏微分方程组(多场)来实现真实物理现象的仿真,被当今世界科学家称为“第一款真正的任意多物理场直接耦合分析软件”。

预定义的多物理场应用模式,能够解决许多常见的物理问题。

同时,用户也可以自主选择需要的物理场并定义他们之间的相互关系。

当然,用户也可以输入自己的偏微分方程(PDEs),并指定它与其它方程或物理之间的关系。

完全开放的架构,用户可在图形界面中轻松自由定义所需的专业偏微分方程。

任意独立函数控制的求解参数,材料属性、边界条件、载荷均支持参数控制。

专业的计算模型库,内置各种常用的物理模型,用户可轻松选择并进行必要的修改。

内嵌丰富的 CAD 建模工具,用户可直接在软件中进行二维和三维建模。

全面的第三方 CAD 导入功能,支持当前主流CAD 软件格式文件的导入。

强大的网格剖分能力,支持多种网格剖分,支持移动网格功能。

三、FlacFLAC(Fast Lagrangian Analysis of Continua)(快速拉格朗日分析)是由Itasca公司研发推出的连续介质力力学分析软件,是国际通用的岩土工程专业分析软件,具有强大的计算功能和广泛的模拟能力,尤其在大变形问题的分析方面具有独特的优势。

软件提供的针对岩土体和支护体系的各种本构模型和结构单元更突出了FLAC的“专业”特性,因此在国际岩土工程界非常流行。

FLAC有二维和三维计算软件两个版本,即FLAC2D(1984)和FLAC3D (1994)。

FLAC V3.0以前的版本为DOS版本,V2.5版本仅仅能共使用计算机的基本内存(64KB),因而求解的最大节点数仅限于2000个以内。

1995年,FLAC2D升级为V3.3的版本,由于能够扩展内存,因此大大增加了计算规模,FLAC2D目前已发展到V5.0版本。

FLAC3D作为FLAC的扩展程序,不仅包括FLAC的所有功能,并且在其基础上进行了进一步开发,使之能够模拟计算三维岩、土体及其他介质中工程结构的受力与变形形态。

FLAC3D目前已发展到V3.1版本。

FLAC可以模拟由土、岩石和其他在到达屈服极限时会发生塑性流动的材料所建造的建筑物和构筑物。

FLAC将计算区域划分为若干四节点平面应变等参单元,每个单元在给定的边界条件下遵循制定的线性或非线性本构关系,如果单元应力使得材料屈服或产生塑性流动,则单元网格及结构可以随着材料的变形而变形,这就是所谓的拉格朗日算法。

拉格朗日算法非常适合于模拟大变形问题,FLAC采用了显示有限差分格式来求解场的控制微分方程,并应用了混合单元离散模型,可以准确地模拟材料的屈服、塑性流动、软化直至大变形,尤其在材料的弹塑性分析、大变形分析以及模拟施工过程等领域有其独到的优点。

对模拟塑性破坏和塑性流动采用的是“混合离散法“。

这种方法比有限元法中通常采用的“离散集成法“更为准确、合理。

Flac3D网格中的每个区域可以给以不同的材料模型,并且还允许指定材料参数的统计分布和变化梯度。

而且,还包含了节理单元,也称为界面单元,能够模拟两种或多种材料界面不同材料性质的间断特性。

节理允许发生滑动或分离,因此可以用来模拟岩体中的断层、节理或摩擦边界。

FLAC3D还包含了模拟区域地下水流动、孔隙水压力的扩散以及可变形的多孔隙固体和在孔隙内粘性流动流体的相互耦合。

流体被认为是服从各向同性的达西定律。

流体和孔隙固体中的颗粒是可变形的,将稳态流处理为紊态流可以模拟非稳态流。

同时能够考虑固定的孔隙压力和常流的边界条件,也能模拟源和井。

流体模型可以与结构的力学分析独立进行。

与大多数程序采用数据输入方式不同,FLAC采用的是命令驱动方式。

命令字控制着程序的运行。

在必要时,尤其是绘图,还可以启动FLAC 用户交互式图形界面。

为了建立FLAC计算模型,必须进行以下三个方面的工作:1. 有限差分网格2. 本构特性与材料性质3. 边界条件与初始条件四、PetrelPetrel是一个共享地球模型工具,由斯伦贝谢公司出品,通过一个公用的数据模型发现油藏规律。

在一项应用中,地球物理学、地质学、岩石物理学和生产数据均能被导入、产生可视化,易于所有工作组成员存取。

Petrel是一套目前国际上占主导地位的基于 Windows 平台的三维可视化建模软件,它集地震解释、构造建模、岩相建模、油藏属性建模和油藏数值模拟显示及虚拟现实于一体,为地质学家、地球物理学家,岩石物理学家,油藏工程人员提供了一个共享的信息平台。

同时,Petrel 应用了各种先进技术:强大的构造建模技术、高精度的三维网格化技术、确定性和随机性沉积相模型建立技术、科学的岩石物理建模技术、先进的三维计算机可视化和虚拟现实技术。

Petrel的强大功能不仅可以使用户提高对油藏内部细节的认识、精确描述透视油藏属性的空间分布、计算其储量和误差、比较各风险开发模型、设计井位和钻井轨迹、无缝集成油井生产数据和油藏数模数值模拟器、发现剩余油藏和隐蔽油藏,从而极大地降低开发成本。

同样重要的是,Petrel提供的数字模型及虚拟现实技术使技术总工和管理决策者不再限于传统方式那样审查报告图集和听取多媒体介绍来综合决策,他们和专业人员一起,通过声控或其它交互,浸入到工作区的圈闭和油藏周围,甚至沿着要布的井迹,触摸那些储层,亲临其境地检查成果,调看不同思路的建模和模拟结果,从而达到降低风险,优化决策。

Petrel以更快、更精确、更为经济的技术手段满足了精细地质研究对软件的需求。

五、结论综合上述分析,本课题的仿真可以使用ADINA、ANSYS、Femlab(Comsol)、Flac、Petrel。

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