本文將給大家展示ABAQUS與ANSYS的巔峰對決，針對用戶群體大致從兩個角度去分析，基礎(chǔ)入門版講解和工程師經(jīng)驗版感悟。

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ABAQUS or ANSYS你選哪個？（基礎(chǔ)入門版講解）

1． 在世界范圍內(nèi)的知名度

由于Ansys產(chǎn)品進(jìn)入中國市場早于Abaqus，并且在五年前Ansys的界面是當(dāng)時最好的界面之一，所以在中國，Ansys軟件在用戶數(shù)量和市場推廣度方面要高于Abaqus。

但隨著Abaqus北京辦事處的成立，Abaqus軟件的用戶數(shù)目和市場占有率正在大幅度和穩(wěn)步提高，并可望在今后的幾年內(nèi)趕上和超過Ansys。

2． 應(yīng)用領(lǐng)域

Ansys軟件注重應(yīng)用領(lǐng)域的拓展，目前已覆蓋流體、電磁場和多物理場耦合等十分廣泛的研究領(lǐng)域。

Abaqus則集中于結(jié)構(gòu)力學(xué)和相關(guān)領(lǐng)域研究，致力于解決該領(lǐng)域的深層次實際問題。

3． 性價比

Ansys軟件由于價格政策靈活，具有多種銷售方案，在解決常規(guī)的線性及耦合問題時，具有較好的性價比。

但在實際工程中，非線性是比線性遠(yuǎn)為普遍的自然現(xiàn)象，線性通常只是非線性的理想化假設(shè)。隨著研究水平的提高和研究問題的深入，非線性問題必然成為工程師和研究人員面臨的課題，并成為制約深入研究和精確設(shè)計的瓶頸。

購買Abaqus軟件可以很好地解決這些問題，縮短研制周期、減少試驗投入，避免重新設(shè)計。工欲善其事，必先利其器，使用不恰當(dāng)或低檔的分析工具進(jìn)行工作的成本要遠(yuǎn)超過使用合適工具的成本。

因此，從綜合效益和長遠(yuǎn)效益而言，Abaqus軟件的經(jīng)濟性也是非常突出的。

4． 求解器功能

對于常規(guī)的線性問題，兩種軟件都可以較好的解決，在模型規(guī)模限制、計算流程、計算時間等方面都較為接近。

另外，由于Abaqus/Standard(通用程序)和Abaqus/Explicit(顯式積分)同為Abaqus公司的產(chǎn)品，它們之間的數(shù)據(jù)傳遞非常方便，可以很容易地考慮預(yù)緊力等靜力和動力相結(jié)合的計算情況。

Abaqus軟件的求解器是智能化的求解器，可以解決其它軟件不收斂的非線性問題，其它軟件也收斂的非線性問題，Abaqus軟件的計算收斂速度較快，并更加容易操作和使用。

5． 人機交互界面

Abaqus/CAE是Abaqus公司新近開發(fā)的軟件運行平臺，他汲取了同類軟件和CAD軟件的優(yōu)點，同時與Abaqus求解器軟件緊密結(jié)合。

與其他有限元軟件的界面程序比，Abaqus/CAE具有以下的特點：

1)采用CAD方式建模和可視化視窗系統(tǒng)，具有良好的人機交互特性。

2)強大的模型管理和載荷管理手段，為多任務(wù)、多工況實際工程問題的建模和仿真提供了方便。

3)鑒于接觸問題在實際工程中的普遍性，單獨設(shè)置了連接(interaction)模塊，可以精確地模擬實際工程中存在的多種接觸問題。

4)采用了參數(shù)化建模方法，為實際工程結(jié)構(gòu)的參數(shù)設(shè)計與優(yōu)化，結(jié)構(gòu)修改提供了有力工具。

6． 綜合性能對比

綜合起來，Abaqus軟件具有以下優(yōu)勢：

1)更多的單元種類，單元種類達(dá)433種，提供了更多的選擇余地，并更能深入反映細(xì)微的結(jié)構(gòu)現(xiàn)象和現(xiàn)象間的差別。除常規(guī)結(jié)構(gòu)外，可以方便地模擬管道、接頭以及纖維加強結(jié)構(gòu)等實際結(jié)構(gòu)的力學(xué)行為；

2)更多的材料模型，包括材料的本構(gòu)關(guān)系和失效準(zhǔn)則等，僅橡膠材料模型就達(dá)16種。除常規(guī)的金屬材料外，還可以有效地模擬復(fù)合材料、土壤、塑性材料和高溫蠕變材料等特殊材料；

3)更多的接觸和連接類型，可以是硬接觸或軟接觸，也可以是Hertz接觸(小滑動接觸)或有限滑動接觸，還可以雙面接觸或自接觸。接觸面還可以考慮摩擦和阻尼的情況。上述選擇提供了方便地模擬密封，擠壓，鉸連接等工程實際結(jié)構(gòu)的手段；

4)Abaqus的疲勞和斷裂分析功能，概括了多種斷裂失效準(zhǔn)則，對分析斷裂力學(xué)和裂紋擴展問題非常有效。

7.? ?ANSYS并不太強調(diào)分析步，而ABAQUS則非常強調(diào)分析步的概念

對于ABAQUS而言，其第一個分析步，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，就是它時刻準(zhǔn)備著用戶對同一個模型進(jìn)行一系列先后相繼的分析，而前一個分析步的結(jié)果會是后一個分析步的初始狀態(tài)。這種概念，非常適合機械中的連續(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，很多時候都會忘記這個概念，如果涉及到對于一個幾何模型的先后操作，則主要是通過在各個分析系統(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則是在同一個工作的分析步級別完成這種工作，這給人一種感覺，在ABAUQS中，連續(xù)使用多個分析步進(jìn)行分析是一種最常規(guī)的工作，而這種工作對于ANSYS而言，則貌似一種高級的作業(yè)。

8.? ?截面概念的處理

在ANSYS中，只是梁，桿，板這種對象才需要截面。而且即便是這種理想對象，有時候也不需要截面，而只是提供實常數(shù)就好。在學(xué)習(xí)ANSYS時，自己也經(jīng)常弄不清楚，到底哪些桿單元需要實常數(shù)，而哪些是用截面來表達(dá)的，這不得不去查單元的幫助。

而在ABAQUS中，把截面屬性這個概念提到了重要位置。無論是什么物體，線體，板殼，甚至是實體，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，就自己而言，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，還要考慮對于某個單元，要不要截面屬性的問題。

10. 小結(jié)

ABAQUS更傾向于從結(jié)構(gòu)設(shè)計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。

正因為如此，ABAQUS更適合應(yīng)用，而ANSYS利于研究，但這只是從基本概念方面考慮所得到的結(jié)論。

小孩子才做選擇，ABAQUS and ANSYS我都要（工程師經(jīng)驗版感悟）

1．學(xué)習(xí)資料

wb 的幫助文檔簡直爛的不行。學(xué)習(xí)的話基本都需要依靠官方、或者機構(gòu)的培訓(xùn)教程，看幫助文檔基本無法幫助你上手和了解這個產(chǎn)品。我分析的，主要原因可能是 wb 是個大雜燴，每個模塊的開發(fā)都是比較獨立的，通過數(shù)據(jù)交換進(jìn)行連接，但是幫助文檔的更新速度甚至無法趕上產(chǎn)品的開發(fā)速度。

因此幫助文檔極其混亂，不太友好。wb 足夠好用，因此大大增加了使用者的信心，很多都使用默認(rèn)設(shè)置，可以很傻瓜式的就得出結(jié)果(以至于會讓使用者忽略正確去檢查設(shè)置這一步驟）。

而 ANSYS APDL 經(jīng)典界面或者 Abaqus，你需要自己主動去控制每一個步驟，雖然復(fù)雜，但是可靠。不得不說，Abaqus 幫助文檔很好用，且 Abaqus 早期的教材是真的好，強烈推薦莊教授的《基于Abaqus的有限元分析和應(yīng)用》（在評論區(qū)領(lǐng)取學(xué)習(xí)資料），對于理解分析的原理很有幫助。

這本書前部分內(nèi)容主要是翻譯ABAQUS幫助文檔，對有限元的基本概念也有講解。這是大多數(shù)ANSYS書籍沒有的東西，ANSYS書籍大多數(shù)只講操作，不講為什么，對于初學(xué)者很不友好，ABAQUS的幫助文檔也寫得比ANSYS好。

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2． 網(wǎng)格劃分能力

WB 的網(wǎng)格劃分能力有時候很捉急。對于實體四面體一頓劃分，倒是沒問題，但是對于（復(fù)合材料常用的）實體-殼共節(jié)點時，就不太好控制了。甚至對于面-體共享的時候，對于面加壓強的無法實現(xiàn)，還需要用插入command 的方式。

且 WB 對模型進(jìn)行切分需要在 spaceclaim 中進(jìn)行操作，而每次操作后，就會生成新的部件part，這些part之間幾何共享網(wǎng)格共節(jié)點也需要另外進(jìn)行設(shè)置，而在分析模塊中更新模型后，有會改變分析模塊中的模型樹，材料屬性、集合等特征也可能會丟失，這一點不如 Abaqus 和 hm 。

WB 中對單元屬性的控制也很弱。它會根據(jù)你的分析自動幫你選擇單元并設(shè)置屬性。這一步甚至要到求解的時候看到求解信息時你才知道它用的啥單元設(shè)置。

3． 界面割裂能力

WB模塊太多，以至于每個界面都是割裂的。這個無解。Abaqus就是千年不怎么變化，現(xiàn)在看Abaqus6.6的官方幫助文檔時，看到6.6和最新的2022界面基本都沒有變化。

Abaqus與之相比，優(yōu)點在于界面統(tǒng)一，功能足夠可用，但只是不夠好用而已。

4．?結(jié)構(gòu)分析

結(jié)構(gòu)分析ABAQUS功能更強!

線性大家都差不多，甚至ANSYS?APDL比ABAQUS更強，比如ANSYS?APDL的梁單元°就比ABAQUS的梁單元功能更強。

但是到了非線性、斷裂力學(xué)8、復(fù)合材料等等，ABAQUS就更強一籌了。ABAQUS的裂紋擴展在2016版就有4種模式，ANSYS在2017版才添加了一種XFEM，據(jù)說還不怎么好用。

5．?二次開發(fā)

完全使用自帶的功能總會遇到無法解決的瓶頸。

ANSYS?Workbench對有限元底層封裝太厲害。這是他的優(yōu)點，也是他的缺點。優(yōu)點在于降低了使用難度，缺點在于工程師的水平很難提高。Workbench對單元的選擇就沒有APDL那么自由，也沒有ABAQUS那么自由。有限元分析不是出一個結(jié)果就行了，還得對結(jié)果進(jìn)行判斷，選擇不同的單元應(yīng)力能差個幾十Mpa，哪一個比較符合實際情況，還是都不符合?這個需要工程師做出自己的判斷。Workbench的封裝很容易讓工程師迷失在花花綠綠的結(jié)果中，而忽視了有限元理論、力學(xué)基礎(chǔ)本身的東西，這對使用者的水平提高是不利的。

workbench的上限來自于workbench開發(fā)人員的功能增加（不考慮插入command）。如果沒有學(xué)習(xí)過APDL的人，是基本完成不了某些模型的建模的，比如使用桿單元模擬的軸承模型、帶內(nèi)嵌簾子線的輪胎、傳送帶等。

Abaqus加上Python這門膠水語言，有很豐富的想象力，我覺得是比圈在ANSYS平臺內(nèi)的APDL更大的。

Abaqus公認(rèn)的非線性強大，材料本構(gòu)豐富、以及顯示/隱式分析切換方便，且Abaqus自帶基本的建模和前處理能力，因此高校等研究機構(gòu)的科研人員在碩士/博士階段就開始使用Abaqus解決問題，一些車企、電子行業(yè)也使用Abaqus滿足自己的研究分析及開發(fā)定制的需求。

6.過來人的經(jīng)驗總結(jié)

來自于達(dá)索工程師很客觀的評價，原文如下：

What are the advantages of Abaqus over ANSYS? (researchgate.net)

26th Oct, 2018

Giovanni De Morais Teixeira

Dassault Systèmes

The best software is the one you know how to use well and fits in your budget. Abaqus licensing has changed to extended tolkens which is way cheaper than ANSYS. Also, ANSYS relies on the partnership with DYNA for explicit analysis whereas Abaqus has it all integrated. You can switch from explicit/implicit between analysis steps. ANSYS WB is easier for the beginners, however difficult to get a really good meshes. In any case you’d have to use a more professional mesher (as Hypermesh or ANSA). In terms of industries, Abaqus has greater penetration in the Automotive while ANSYS is preferred in the Energy Industry. ANSYS APDL interface is outdated by 20 years (Abaqus CAE is way better and more intuitive). The ANSYS Parametric Design Language is still useful though, but you can get the same results using Python with Abaqus. ANSYS doesn’t offer an API to interface with the RST. So you if you’re developing an application that depends on reading ANSYS results (file.rst) that could be a pain. Abaqus offers a very good API, so you don’t need to worry about the details on how the database is structured. People prefer to develop UMATs in Abaqus rather than ANSYS as far as I am aware. My hint for a good choice: Have a look at the whole family. What else is there to support you along the product development? Will you need optmization, fatigue, multi-body, CFD, explicit, acoustics, electromagnetics, etc.? ANSYS comes with CFX, FLUENT, etc. But you have to pay for all of them separately of course. Abaqus comes with TOSCA, fe-safe, Simpack, xFlow, xFEM and you don’t need to pay for all of them. You buy tolkens. Depending on how many tolkens you bought you may be able to use few of them simultaneously. It is worth mentioning that in aerospace NASTRAN is still the reference. And in Academia COMSOL is getting increasing acceptance.

來自?https://www.researchgate.net/post/What-are-the-advantages-of-Abaqus-over-ANSYS

行業(yè)選擇

風(fēng)電行業(yè)，國內(nèi)ANSYS經(jīng)典+HM是主流。國外就是workbench一套。

電子行業(yè)，Abaqus是主流， Abaqus在電子行業(yè)的認(rèn)可度還是挺高的（華為是Abaqus+HM/ANSA）。因為電子行業(yè)很多材料本構(gòu)都需要Abaqus的umat等用戶子程序，且需要使用顯式分析。

航天方面，通常用nastran，但是Abaqus也有上升趨勢，特別是涉及到復(fù)合材料的。國內(nèi)的航天機構(gòu)，usim、孔祥宏都屬于在航天從業(yè)者，也都是Abaqus的大佬；我認(rèn)識的航天一院、商業(yè)航天一些伙伴，也是在使用Abaqus。NASA也是用Abaqus做復(fù)合材料相關(guān)的研究。究其原因也在于Abaqus的Python二次開發(fā)方便，umat等用戶子程序好用。

復(fù)合材料研究，高校和研究所基本都是Abaqus。

土木行業(yè)，現(xiàn)在也大量使用Abaqus，也是因為土木材料非線性需要依靠Abaqus的umat、土木的建模需要使用Python進(jìn)行二次開發(fā)與其它軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。

參考來源：shengyutou、coady、?Hulunbuir? ? ? ?

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