一、通常分類:
通用類軟體系統-可對多種型別的工程和產品的物理力學效能進行分析、模擬、預測、評價和最佳化,以實現產品技術創新,以覆蓋的應用範圍廣而著稱;
專用類軟體系統-針對特定型別的工程或者產品所開發的用於產品效能分析、預測和最佳化的軟體,因在某個領域的應用而見長;
按功能分類:
求解器類軟體
前後處理軟體
按應用領域分類:
面向結構領域的軟體
面向流體力學領域的CFD軟體
多物理場耦合軟體
二、通用類軟體系統
美國MSC公司的Nastran、marc軟體
美國ANSYS公司的Ansys軟體
美國HKS公司的Abaqus軟體(現為ABAQUS公司)
美國ADINA R&D公司的Adina軟體
美國LSTC公司的Ls-Dyna軟體
ALGOR公司的Algor軟體
Comsol系列軟體
美國EDS公司的I-deas軟體
ESI groups軟體系統
Jifex軟體系統
計算流體力學類軟體
Fluent軟體
Star-CD軟體
CFX軟體
ESI CFDRC軟體
PHOENICS軟體
鋼結構類軟體
Hypersteel軟體- CADs公司開發的鋼架繪製和設計軟體
Xsteel軟體-芬蘭Tekla公司開發的鋼結構分析系統
建築結構類軟體
REI公司的Staad軟體
Sap nonlinear
中國建研院PKPM軟體
LUSAS FEA軟體
CSI 公司ETABS軟體
CSI 公司SAFE軟體-基礎和樓板設計軟體
結構動力分析軟體
Recurdyn軟體
Dymola軟體
最佳化類軟體
Isight軟體
Optishape軟體
GENESIS軟體-VR&D公司的專業的結構分析與最佳化軟體系統
DOT軟體-VR&D公司的基於梯度理論的最佳化求解器
轉子動力學軟體
Samcef/Rotor-比利時SamTech公司開發的轉子系統的建模,阻尼與無阻尼轉子臨界轉速、轉子穩定性、不平衡響應分析及瞬態響應分析、彎扭耦合分析軟體系統
聲場分析軟體
LMS公司的Sysnoise軟體
MSC公司的Actran軟體
電磁場分析軟體
Ansys公司的Emag和FEKO軟體
Ansoft公司的Maxwell軟體
鑄造類軟體
Superform-Marc的專業應用版,用於部件製造過程的模擬及最佳化
Superforge-鍛造過程模擬軟體
MSC公司的Patran軟體
Altair公司的Hypermesh軟體-通用網格剖分程式
EDS公司的Femap軟體-通用網格剖分程式
SamTech公司的Samcef/Field軟體
CAE-Beta公司的ANSA軟體
Ceetron公司的Glview-Pro軟體
CEI公司的Ensight軟體
Tecplot軟體-通用資料處理軟體
OASYS軟體-Ls-Dyna的前後處理系統
Gambit軟體-Fluent的前處理軟體系統
XYZ公司的TrueGrid-有限元網格剖分軟體
Pointwise公司的Gridgen軟體-CFD網格剖分軟體
ETA公司的FEMB軟體-Ls-Dyna的前後處理軟體
MSC公司是全球最大的PLM產品供應商,其產品主要有:
Patran-通用前後處理系統,
Nastran-通用有限元分析系統
Marc-非線性有限元分析系統
Fatigue-疲勞壽命分析系統
Dytran-碰撞、接觸等瞬態非線性分析系統
Adams-機構模擬系統
Visual Nastran 4D-機構/結構運動模擬分析軟體
FEA。AFEA-Marc和patran聯合組成的軟體
SOFY-面向工程的有限元前後處理器
Optishape/Construct-結構最佳化模組
ANSYS是一個功能強大的有限元分析與最佳化設計系統,可用來求解結構、流體、電力、電磁場及碰撞等問題。已廣泛應用於航空航天、汽車工業、生物醫學、橋樑、建築、電子產品、重型機械、微機電系統、運動器械等領域。
主要產品有:
Mechanical-ansys結構分析模組
CFX-ansys流體動力學分析模組
EMAG-ansys電磁場分析模組
FEKO-ansys大尺寸高頻電磁場分析模組
Workbench-ansys協同模擬環境
ICEM-CFD-ansys CFD的前後處理器
DesignModeler-ansys全引數化實體建模模組
DesignXplorer VT-ansys最佳化模組
TurboGrid-渦輪機械葉柵通道網格劃分
BladeGen-互動式渦輪機械葉片設計
CivilFEM-土木工程專用分析模組
Fe-Safe-ansys高階疲勞分析模組
ABAQUS-通用線性/非線性分析軟體,包括十分豐富的、可模擬任意實際形狀的單元庫,並與之對應擁有各種型別的材料模型庫,可以模擬大多數典型工程材料的效能,其中包括金屬、橡膠、高分子材料、複合材料、鋼筋混凝土、可壓縮有彈性的泡沫材料以及類似於土和岩石等地質材料。主要模組有:
ABAQUS/CAE-通用前處理模組
ABAQUS/Standard -通用分析模組
ABAQUS/Explicit -顯式分析求解模組
ABAQUS/Aqua -海洋平臺、管道和海底電纜系統提供波動載荷、拖力和浮力的計算
ABAQUS/Design -設計靈敏度分析模組
ADINA是由Bathe開發的著名的有限元分析程式,可以求解固體,流體,固-液耦合,熱等問題。包括模組有:
ADINA-結構分析模組
ADINA-F-流體分析模組
ADINA-AUI-前後處理模組
ADINA-FSI-流固耦合分析模組
ADINA-T-熱分析模組
ADINA-TMC-熱結構耦合分析模組
ADINA-TRANSOR -與CAD系統
LS-DYNA是世界最著名的以顯式為主、隱式為輔的通用非線性動力分析有限元程式,特別適合求解各種二維、三維非線性結構的高速碰撞、爆炸和金屬成型等非線性動力衝擊問題。同時可以求解傳熱、流體及流-固耦合問題。
以著名的SAP軟體為基礎發展而來,最早被稱為Super SAP,包括靜力、動力、流體、熱傳導、電磁場、管道工藝流程設計等 ,有眾多的分析模組,可以滿足不同行業的需要。主要模組有:
Multiphysics,MEMS,inCAD,PipePak,Civil等。
即為原來的FEMLAB軟體,為多重物理場耦合分析軟體系統。基本模組中特色模組:
燃料電池 ( Fuel Cell )
光電 (electronic optic )
微機電 ( MEMS )
兩相流 ( Two Phase Flow )
熱傳 ( Heat Transfer )
專用模組:
化工模組 ( Chemical )
結構分析模組 (Structural mechanics )
電磁模組 ( Electromagnetics )
熱傳 (Heat Transfer Module)
微機電 (MEMS Module)
地球科學 (Earth Science Module
I-DEAS是美國SDRC公司(現被ugs公司收購)推出的功能強大的設計軟體,可以提供從產品概念、產品造型、產品模擬、產品測試、產品加工直至逆向工程的全部功能。
其有限元分析功能也十分強大,包括結構分析,流體動力學分析,注塑成型分析,聲學分析等。
ESI集團是全球首屈一指的材料物理學數值模擬原型和製造流程供應商。其主要產品有:
PAM-CRASH 2G -基於顯式有限元演算法的計算機三維碰撞衝擊模擬模擬系統
PAM-STAMP 2G -板金成形過程的有限元計算機模擬 系統
PAM-SAFE 2G -基於有限元演算法的汽車被動安全性模擬分析系統
PAM-FLOW -空氣動力分析軟體,適用範圍從渦輪機到汽車阻力系數。
PROCAST-鑄造模擬軟體
PAM-OPT -最佳化軟體包
FLUENT軟體採用基於完全非結構化網格的有限體積法,用來模擬從不可壓縮到高度可壓縮範圍內的複雜流動。FLUENT軟體包含三種演算法:非耦合隱式演算法、耦合顯式演算法、耦合隱式演算法。主要模組有:
POLYFLOW-採用有限元法的CFD軟體,專用於粘彈性材料的流動模擬
FIDAP-適合解決從不可壓縮到可壓縮範圍內的複雜流動問題
GAMBIT-面向CFD分析的高質量的前處理器,其主要功能包括幾何建模和網格生成
TGRID-專業的完全非結構化網格生成軟體
G/turbo-針對葉輪機械前處理器,可以快速高效生成葉輪機械網格
FloWizard-面向工程的CFD軟體,操作簡單。
基於有限體積法的,最初是由流體力學鼻祖-英國帝國理工大學計算流體力學領域的專家開發,佔有市場CFD市場份額的35%,可求解牛頓流體、非牛頓流體;
穩態、非穩態;層流、湍流;可壓縮、不可壓縮流動;
輻射、傳熱、傳質;
拉格朗日多相流、尤拉多相流;
自由表面模擬;燃燒及化學反應等
CFX是全球第一個透過ISO9001質量認證的大型商業CFD軟體,是英國AEA Technology 公司開發,2003年被ANSYS公司收購。主要模組有:
ICEM-CFD-前處理模組
Bladgen-互動式渦輪機械葉片設計工具
TurboGrid-旋轉機械葉片網格生成軟體
Tascflow-旋轉機械工程CFD軟體
是CFDRC公司(CFD Research Corporation)開發的三維計算流體力學軟體。廣泛地被用在空氣動力學(如飛機流場、汽車流場…)、 工業工程及建築通風設計、半導體設計、流場結構耦合計算、流場-結構-電場耦合計算,導彈力學分析等等。主要模組有:
CFD-FASTRAN -專為航空航天領域設計的可壓縮流動的CFD軟體
CFD-GEOM -前處理系統
CFD-ACE+-為電子領域的研究設計提供的專業電子散熱/電磁相容模擬分析軟體
CFD-Micromesh -為微電子領域設計的高度自動化的建模及網格生成軟體
CFD-VIEW -通用後處理軟體
PHOENICS是模擬傳熱學與流體力學的通用CFD軟體 。適用於零維、一維、二維、三維、穩態、非穩態 分析。可分析可壓縮與不可壓縮流體,包括非牛頓流、多孔介質中的流動,傳導、傳熱等以及亞音速,超音速,跨音速模擬。
REI公司開發的靜力、動力、失穩、非線性、瞬態動力反應、穩態動力反應、地震反應 分析系統。還包含了各種非線性本構關 系。
ETABS-房屋建築結構分析與設計軟體,是全球公認的高層結構計算程式,包含多個國家的建築規範;
SAP2000 nonlinear-建築結構分析通用軟體
SAFE-整合化的樓板、基礎底板和擴充套件式基礎設計軟體
韓國Functionbay公司開發出的新一代多體系統動力學模擬軟體。它採用相對座標系運動方程理論和完全遞迴演算法,非常適合於求解大規模的多體系統動力學問題。
Dymola是瑞典Dynasim公司開發的模擬建模軟體, 廣泛用在汽車,航空,航天等領域。
Dymola將不同領域的問題分成不同的模型庫,包括:
Rotational library——包括旋轉鋼體,理想齒輪箱,離合器,制動器等
Electrical library——包括電阻,電容,電感,變壓器,基本半導體器件等
Block library——包括像傳遞函式,控制器,非線性元件等輸入、輸出模組
Multibody systems library——包括三維剛體,關節,彈簧,阻尼器,壓力器件等
Hydraulic library——包括泵,馬達,各種閥門,噴嘴,管路等
Power systems transient library——三相發電機,負載,線路,變壓器,陷波器等
iSIGHT 是由美國 Engineious 公司出品的過程整合、最佳化設計和穩健性設計的軟體,具有“軟體機器人”之稱。
它能夠實現CAD/CAE/CAM以及PDM等各種作業系統的自動化和整合化,併為產品設計及開發提供最最佳化設計及穩健設計功能。iSIGHT 已經在汽車、航空航天、工業製造、電子及國防工業等多種領域廣泛應用。
日本Quint公司開發的結構形狀及拓樸最佳化軟體系統。
Altair公司開發的OptiStruct是一個有限元結構分析和最佳化軟體,內含一個準確快速的有限元求解器,用於進行概念設計和細化設計。可以進行線性靜態和自然頻率最佳化分析。
擁有強大、高效的概念最佳化和細化最佳化能力, 最佳化方法多種多樣,可以應用在設計的各個階段,其最佳化過程可對靜力、模態、屈曲、分析進行最佳化。
SYSNOISE是全球聲-振設計、最佳化的先驅,功能強大,分析功能從空腔的聲場分佈到環繞物體的聲場,甚至可分析聲音載荷作用下結構的響應。可預測聲波的輻射、散射和傳遞,以及聲學載荷引起的聲學響應 。
MSC。Actran-可以解決許多與聲場相關的不同型別的問題,包括輻射、散射、簡單板或複合板的聲傳遞、封閉的聲場、管道中的傳播、對流傳播、流體-結構互動作用和阻尼的準確建模。
MSC。Actran是基於有限元和無限元方法求解器。
包括Maxwell 2D和3D兩個模組。
Maxwell 2D -包括交流/ 直流磁場、靜電場以及瞬態電磁場、溫度場分析,引數化分析,以及最佳化功能
MAXWELL 3D-最佳的高效能三維電磁設計軟體。可以分析渦流、位移電流、集膚效應和鄰近效應功率損耗、線圈損耗、某一頻率下的阻抗(R和L)、力、轉矩、電感、儲能等引數可以自動計算。同時也可以給出整個相位的磁力線、B和H分佈圖、能量密度、溫度分佈等圖形結果。
HyperMesh是Altair公司開發的 一個高效的有限元前後處理器,能夠建立各種複雜模型的有限元和有限差分模型,與多種cad和cae軟體有良好的介面並具有高效的網格劃分功能。
FEMAP是一個基於Windows的有限元前後處理器,FEMAP為工程師和分析專家解決有限元問題提供了一個簡便、精確、有效的解決方案。
FEMAP提供了從高階梁造型、中面提取、六面體網格劃分,到功能卓越的CAD輸入和簡化工具。
EnSight Gold是一個用於高階科學和工程資料的分析、視覺化領域開發的工具,它能分析、視覺化和溝通高階科學和工程資料集。
EnSight Gold充分利用並行處理和渲染, 提供對VR裝置陣列的支援以及能夠實時協同。
EnSight Gold以能處理包含上百萬甚至上億個節點的模型。
Tecplot是繪圖和資料分析的通用軟體,是數值模擬、資料分析和測試的理想工具。Tecplot可以繪製XY,2-D和3-D資料圖以顯示工程和科學資料 。
Xyz公司開發的著名的通用網格剖分前處理軟體,支援大部分有限元分析(FEA)及計算流體動力學(CFD)軟體。
Pointwise公司開發的用於CFD軟體網格剖分的程式,具有良好的CAD介面,可以直接讀入Catia,Pro/E,UG等CAD模型,並可編輯修改。
可以生成多區域的六面體網格,四面體網格以及混合網格。