基于HyperMesh和ANSYSLS-DYNA软件铸造过程有限元分析---吴香菊

基于HyperMesh和ANSYS/LS-DYNA软件

锻造过程有限元分析

吴香菊王伟吴会萍蔡梅王照坤李根

沈阳黎明航空发动机（集团）有限责任公司

海军驻沈阳地区航空军事代表室

沈阳发动机设计研究所

基于HyperMesh和ANSYS/LS-DYNA软件

锻造过程有限元分析

吴香菊1王伟2 吴会萍1 蔡梅1 王照坤1 李根3

1 沈阳黎明航空发动机（集团）有限责任公司

2 海军驻沈阳地区航空军事代表室

3 沈阳发动机设计研究所

摘要：针对在工程中应用单一软件完成有限元分析的过程复杂、效率不高问题，文中综合应用HyperMesh和ANSYS/LS-DYNA软件完成网格划分、分析计算到结果处理整个过程。实践表明，综合运用HyperMesh和ANSYS/LS-DYNA软件进行锻造过程有限元分析，有利于发挥二者的优点，提高有限元分析效率。

关键词：Hypermesh；ANSYS/LS-DYNA；锻造

1 概述

众所周知，CAE是先进制造技术的重要组成部分。在工程应用中，各类专用有限元软件在几何建模、网格划分、分析计算及结果处理方面各有特色。虽然很多情况下只需要某一软件就能完成整个有限元分析过程，但往往过程复杂。HyperMesh是世界领先的针对有限元主流求解器的高性能前后处理软件。它支持直接输入已有的三维CAD几何模型（UG，Pro/E，CATIA等），并且导入的效率和模型质量都很高，使得CAE分析工程师能够投入更多的精力和时间到分析计算中去。大型非线性有限元软件ANSYS/LS-DYNA是功能齐全的几何非线性、材料非线性和接触非线性程序，采用有限元动力显式算法。因此本文综合应用HyperMesh 和ANSYS/LS-DYNA的优点完成锻造过程仿真分析。

2 有限元模型的建立

有限元软件的综合运用，目的在于充分发挥各软件的长处，避免其不足，从而使软件几何建模、网格划分、分析计算及其结果处理的整个过程高速高效、条理清楚、不易出错，且容易操作和修改。

文中先使用UG软件进行几何建模，然后利用HyerMesh进行有限元网格划分，最后采用ANSYS/LS-DYNA进行计算分析及结果处理，可以大大提高整个分析过程的效率，其

求解也能符合实际的需要。对UG ，HyperMesh 和ANSYS/LS-DYNA 软件的综合应用的整个过程如图1所示。

图1 锻造过程有限元分析流程图

2.1 几何模型的创建及导入

在进行锻造过程有限元分析时，准备工作主要包

括：确定几何尺寸、装配关系、材料参数、边界条件

以及所需要分析的内容。HyperMesh 的几何造型功能

比较弱，但是它提供了广泛的CAD 软件接口。故可以

先使用其他专门的CAD 软件建立分析对象的几何模

型，然后再通过中间格式导入到HyperMesh 中进行

CAE 建模。由于parasolid 是一种普遍接受的中间格

式，它主要用在不同的CAD 和CAE 系统之间交换几

何模型。文中使用UG3.0三维实体建模软件建立几何

模型和装配关系后，输出parasolid 格式文件，并导入

到HyperMesh 中（如图2所示）。

2.2 设置材料参数及网格划分

设置正确合理的材料参数和单元属性是进行CAE 仿真分析的前提。HyperMesh 本身不存在量纲，因此在设置材料参数时应该注意单位的协调一致，所有参数尽量都采用国际标准单位。

有限元方法的基本思想是将结构离散化，用有限个容易分析的单元来表示复杂的对象，单元之间通过有限个节点相互连接，然后根据变形协调条件列出平衡方程综合求解。划分网图2 导入到HyperMesh 中的锻模和坯料几何模型

上模

下模坯料

格是建立有限元模型的重要一环，理想的有限元网格应该是等边三角形、正方形、等边四面体和立方体等。由于分析对象结构大多比较复杂，因此完全采用理想的单元对结构进行离散化是不可能的，但应该使实际单元形态尽可能接近理想单元。此外在划分网格时还要考虑到网格数量、网格疏密、单元阶次和网格质量等因素对计算精度和计算规模的影响。

HyperMesh提供了多种交互式建立映射网格和自由网格的方法。通过旋转、拉伸、扫描等命令生成映射网格，在划分网格过程中用户可以交互调整每一个曲面或边界的网格参数，包括单元密度，单元长度变化趋势，网格划分算法等等。本文应用HyperMesh划分的六面体网格如图3所示。

图3 锻造坯料和模具六面体网格图

网格质量检查是进行有限元分析的必要步骤，决定了有限元分析结果准确程度。具体的网格质量衡量指标有细长比、锥度比、内角、翘曲量、拉伸值、雅克比等[1]。由于在ANSYS/LS-DYNA中很难检查大量网格质量，而HyperMesh恰恰可以很方便的检查网格质量（如图4所示）。这充分体现了HyperMesh与ANSYS/LS-DYNA综合运用的优势。

图4 锻造模具的jacobian值分布云图

3 ANSYS/LS-DYNA 中有限元分析

运用HyperMesh 软件生成锻件和坯料六面体网格后，需设置用于ANSYS/LS-DYNA 求解的K 文件。可以采用两种方法来实现。

第一种方法是，将HyperMesh 软件划分的六面体网格导入到ANSYS/LS-DYNA 软件环境中（如图4和5所示）。在ANSYS/LS-DYNA 程序环境中生成PART 部件，并设置接触条件、约束条件及载荷，生成K 文件，最后在ANSYS/LS-DYNA 求解器中进行求解。

第二种方法是，在HyperMesh 软件的LS-DYNA 模板下设置并生成K 文件，最后直接调用ANSYS/LS-DYNA 求解器直接进行求解。

文中采用在ANSYS/LS-DYNA 中生成K 文件的方法。对上模施加位移载荷，通过上模相对下模的运动使坯料成形。

图4 ANSYS/LS-DYNA 中

锻造有限元模型图图5 ANSYS/LS-DYNA 中锻造有限元模型剖面示意图

众所周知，在有限元方法中六面体网格的求解精度要好于四面体的求解精度；四面体对几何形状的表达能力要好于六面体网格。文中综合应用了六面体网格和四面体网格的优点进行锻造过程有限元分析。

(a) (b)

（c） (d)

图6 锻造过程中不同时刻坯料网格变形图

图6为在锻造过程中坯料网格不同时刻变形图。从图中可以看出，初始时刻坯料为六面体网格，在中间某一时刻六面体网格转化为四面体网格。这是由于在锻造过程有限元分析中，采用了关键字*CONTROL_ADAPTIVE对六面体网格进行3D r-adaptive自适应网格划分，采用四面体单元完成自适应网格划分过程，采用最小二乘逼近方法完成新老网格之间的初始化，网格尺寸由关键字*CONTROL_REMESHING控制。从图6中的网格变形情况来看，六面体与四面体的混合应用，可以有效的模拟锻造过程；既提高了求解精度，又可以较好的表达几何形状变化。

4 结论

有限元模型的建立是应用有限元方法的关键部分。在HyperMesh中建立的有限元能够很好地导入到ANSYS/LS-DYNA求解器中进行求解计算，这种将有限元前处理和求解过程分别放在不同的有限元软件中进行处理的方法可以综合运用不同软件的优势特点，提高CAE分析的效率。

5 参考文献

[1]于开平，周传月，谭惠丰等，HyperMesh从入门到精通[M]，北京：科学出版社，2005

[2]熊珍兵，罗会信，基于HyperMesh的有限元前处理技术[J]，排灌机械，第24卷第3期

有限元分析复习内容汇总

1、有限元是近似求解一般连续场问题的数值方法 2、有限元法将连续的求解域离散为若干个子域,得到有限个单元,单元和单元之间用节点连接 3、直梁在外力的作用下,横截面的内力有剪力和弯矩两个. 4、平面刚架结构在外力的作用下,横截面上的内力有轴力、剪力、弯矩 . 5、进行直梁有限元分析,平面刚架单元上每个节点的节点位移为挠度和转角 6、平面刚架有限元分析，节点位移有轴向位移、横向位移、转角。 7、在弹性和小变形下，节点力和节点位移关系是线性关系。 8、弹性力学问题的方程个数有15个，未知量个数有15个。 9、弹性力学平面问题方程个数有8，未知数8个。 10、几何方程是研究应变和位移之间关系的方程 11、物理方程是描述应力和应变关系的方程 12、平衡方程反映了应力和体力之间关系的 13、把经过物体内任意一点各个截面上的应力状况叫做一点的应力状态 14、9形函数在单元上节点上的值,具有本点为_1_.它点为零的性质,并且在三角形单元的任一节点上,三个行函数之和为_1_ 15、形函数是_三角形_单元内部坐标的_线性_函数,他反映了单元的_位移_状态 16、在进行节点编号时,同一单元的相邻节点的号码差尽量小. 17、三角形单元的位移模式为_线性位移模式_- 18、矩形单元的位移模式为__双线性位移模式_ 19、在选择多项式位移模式的阶次时,要求_所选的位移模式应该与局部坐标系的方位无关的性质为几何_各向同性 20、单元刚度矩阵描述了_节点力_和_节点位移之间的关系 21、矩形单元边界上位移是连续变化的 1. 诉述有限元法的定义答：有限元法是近似求解一般连续场问题的数值方法 2. 有限元法的基本思想是什么答：首先，将表示结构的连续离散为若干个子域，单元之间通过其边界上的节点连接成组合体。其次，用每个单元内所假设的近似函数分片地表示求解域内待求的未知厂变量。 3. 有限元法的分类和基本步骤有哪些答：分类：位移法、力法、混合法；步骤：结构的离散化，单元分析，单元集成，引入约束条件，求解线性方程组，得出节点位移。 4. 有限元法有哪些优缺点答：优点：有限元法可以模拟各种几何形状复杂的结构，得出其近似解；通过计算机程序，可以广泛地应用于各种场合；可以从其他CAD软件中导入建好的模型；数学处理比较方便，对复杂形状的结构也能适用；有限元法和优化设计方法相结合，以便发挥各自的优点。缺点：有限元计算，尤其是复杂问题的分析计算，所耗费的计算时间、内存和磁盘空间等计算资源是相当惊人的。对无限求解域问题没有较好的处理办法。尽管现有的有限元软件多数使用了网络自适应技术，但在具体应用时，采用什么类型的单元、多大的网络密度等都要完全依赖适用者的经验。 5. 梁单元和平面钢架结构单元的自由度由什么确定答：由每个节点位移分量的总和确定 6. 简述单元刚度矩阵的性质和矩阵元素的物理意义答：单元刚度矩阵是描述单元节点力和节点位移之间关系的矩阵单元刚度矩阵中元素aml的物理意义为单元第L个节点位移分量等于1，其他节点位移分量

有限元分析软件比较分析

有限元分析软件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。它是50 年代首先在连续体力学领域--飞机结构静、动态特性分析中应用的一种有效的数值分析方法，随后很快广泛的应用于求解热传导、电磁场、流体力学等连续性问题。有限元分析软件目前最流行的有：ANSYS、ADINA、ABAQUS、MSC 四个比较知名比较大的公司，其中ADINA、ABAQUS 在非线性分析方面有较强的能力目前是业内最认可的两款有限元分析软件，ANSYS、MSC 进入中国比较早所以在国内知名度高应用广泛。目前在多物理场耦合方面几大公司都可以做到结构、流体、热的耦合分析，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是商业化比较早的一个软件，目前公司收购了很多其他软件在旗下。ABAQUS专注结构分析目前没有流体模块。MSC是比较老的一款软件目前更新速度比较慢。ADINA是在同一体系下开发有结构、流体、热分析的一款软件，功能强大但进入中国时间比较晚市场还没有完全铺开。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：最好的是ADINA，其次ABAQUS、再次ANSYS、最后MSC ABAQUS 软件与ANSYS 软件的对比分析： 1．在世界范围内的知名度：两种软件同为国际知名的有限元分析软件，在世界范围内具有各自广泛的用户群。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。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。但随着ABAQUS北京办事处的成立，ABAQUS软件的用户数目和市场占有率正在大幅度和稳步提高，并可望在今后的几年内赶上和超过ANSYS。 2．应用领域：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。 3．性价比：ANSYS 软件由于价格政策灵活，具有多种销售方案，在解决常规的

Hypermesh2017.2有限元分析的前处理1D单元连接

ALTAIR HYPERWORKS2017.2 有限元分析前处理 1D 单元和连接 Trainer’s Name Month XX, 2017

HMD Intro, 2017.2第5章: 1D 单元和焊点 5) 1D 单元和焊点 ?1D Meshing （1D单元） ?HyperBeam （梁截面） ?Connectors （焊点）

HMD Intro, 2017.2 1D 单元 ?1D 单元

HMD Intro, 2017.2示例跟着示范做 (…\Model-Files\CH5-1D-MESHING\05a-1D-MESHING.hm)

? 2017 Altair Engineering, Inc. Proprietary and Confidential. All rights reserved. HMD Intro, 2017.2 1D单元介绍 ?1D单元是节点之间简单连接，允许精确模拟连接关系(例如螺栓)和类似的杆状或杆状对象，这些对象在FEA模型中可以建模为简单的线 ?可以从以下面板创建1D单元: ?目前支持的1D单元包括: bar2s, bar3s, rigid links, rbe3s, plots, rigids, rods, springs, welds, gaps and joints. ?显示单元可以在以下面板中创建: Edit Element, Line Mesh, Elem Offset, Edges, or Features panel.

?RIGID 刚性连接用于传递从主节点到从节点的运动. ?Rigids面板允许创建rigid 和rigid link 单元.

(完整word版)有限元分析软件的比较

有限元分析软件的比较（购买必看）－转贴随着现代科学技术的发展，人们正在不断建造更为快速的交通工具、更大规模的建筑物、更大跨度的桥梁、更大功率的发电机组和更为精密的机械设备。这一切都要求工程师在设计阶段就能精确地预测出产品和工程的技术性能，需要对结构的静、动力强度以及温度场、流场、电磁场和渗流等技术参数进行分析计算。例如分析计算高层建筑和大跨度桥梁在地震时所受到的影响，看看是否会发生破坏性事故；分析计算核反应堆的温度场，确定传热和冷却系统是否合理；分析涡轮机叶片内的流体动力学参数，以提高其运转效率。这些都可归结为求解物理问题的控制偏微分方程式，这些问题的解析计算往往是不现实的。近年来在计算机技术和数值分析方法支持下发展起来的有限元分析（FEA，Finite Element A nalysis）方法则为解决这些复杂的工程分析计算问题提供了有效的途径。在工程实践中，有限元分析软件与CAD系统的集成应用使设计水平发生了质的飞跃，主要表现在以下几个方面：增加设计功能，减少设计成本；缩短设计和分析的循环周期；增加产品和工程的可靠性；采用优化设计，降低材料的消耗或成本；在产品制造或工程施工前预先发现潜在的问题；模拟各种试验方案，减少试验时间和经费；进行机械事故分析，查找事故原因。在大力推广CAD技术的今天，从自行车到航天飞机，所有的设计制造都离不开有限元分析计算，FEA在工程设计和分析中将得到越来越广泛的重视。国际上早20世纪在50年代末、60年代初就投入大量的人力和物力开发具有强大功能的有限元分析程序。其中最为著名的是由美国国家宇航局（NASA）在1965年委托美国计算科学公司和贝尔航空系统公司开发的NASTRAN有限元分析系统。该系统发展至今已有几十个版本，是目前世界上规模最大、功能最强的有限元分析系统。从那时到现在，世界各地的研究机构和大学也发展了一批规模较小但使用灵活、价格较低的专用或通用有限元分析软件，主要有德国的ASKA、英国的PA FEC、法国的SYSTUS、美国的ABQUS、ADINA、ANSYS、BERSAFE、BOSOR、COSMOS、ELAS、MARC和STARDYNE等公司的产品。以下对一些常用的软件进行一些比较分析： 1. LSTC公司的LS-DYNA系列软件

基于PROE,HyperMesh,ANSYS的有限元分析

基于PROE，HyperMesh，ANSYS的有限元分析作者: 张瑞,琚建民 1.介绍：目前，ANSYS软件在有限元分析方面被广泛的应用，但是他的预加工功能是如此的复杂以至于我们必须耗费大量的精力和时间，特别是分析复杂模型的时候。根据这种状况，我们将用PROE，HyperMash，和ANSYS商业软件进行建模，创建网格，计算和分析。各种有限元分析软件的综合运用可以发挥他们各自的优势，使有限元分析更加有效率。 2.关于PROE，HyperMash，和ANSYS的介绍 a.ProE是美国PTC公司开发的3D的CAD/CAM/CAE软件。他的几何建模功能是最杰出的。我们建立复杂的模型更多的会去运用PROE而非ANSYS和HyperMash。然而他的划分网格，计算，分析和后续处理是十分差劲的 b.HyperMash 是美国Atair公司开发的产品。它的主要优势在以下几个方面：划分网格变得更容易和迅速；我们更容易可以控制和指定原理特征，操作时非常的方便。因此可以使原理特征和网格工程分析要求更容易吻合；HyperMash有常规CAD和CAE软件界面。HyperMash的建模功能没有PROE那么强，它的计算分析功能也并没有ANSYS那样好。因为它有很少的材质和元素种类，并且设定解决方法是非常不便的。 c.ANSYS是最有影响力的一有限元分析软件在世界上,因为它的强大计算和分析能力。但它的预处理功能相对薄弱。首先,在ANSYS中建模时低PROE一等的,因此对复杂建模是很困难的。此外, 运用ANSYS进行网格划分和修改元素和HyperMesh相比并不容易。所以很难确保元素特性使计算成功。用它进行预处理将会浪费更多时间,严重的影响工作效率。 3. ProE; HyperMesh; ANSYS在有限元分析上的综合应用 a.工作过程我们的目的是要通过综合利用软件来发挥每个软件各自的优点。根据三个软件的特点, 我们可以通过PROE建模,通过HyperMesh 划分网格,通过ANSYS求解。通过这个方法, 整个有限元分析过程会更加有效准确。整个分析过程见图1 b.常见问题及解答：1)简化建模：通常通过 PROE的建模过程是用立体建模的方法然后提取表面，大量的错误和修改工作将会在划分网格式出现。因此，我们可以用表面建模 [1],忽略几个细节（例如小孔和倒角）和附件。2)模型的分类管理：有许多几乎不受约束的表面互相遮掩。许多表面不同样式的混合在一起时我们管理起来十分不便。因此，有着相同特征的表面一定要被定义成相同的组成，名字和颜色，然后我们可以通过组

各种有限元分析软件比较

各种有限元分析软件比较有限元分析（FEA，Finite Element Analysis）利用数学近似的方法对真实物理系统（几何和载荷工况）进行模拟。还利用简单而又相互作用的元素，即单元，就可以用有限数量的未知量去逼近无限未知量的真实系统。有限元分析具有确保产品设计的安全合理性，同时采用优化设计，找出产品设计最佳方案，降低材料的消耗或成本; 在产品制造或工程施工前预先发现潜在的问题; 模拟各种试验方案，减少试验时间和经费等作用，越来越被应用，越来越的有限元分析也不断被开发出来，当我们在做有限元分析时，我们该选择什么样的软件？或者我们该学习什么软件？成了大多数人困惑的问题。看板网根据自己超过十年的有限元分析项目经验和培训经验，对各种有限元分析软件进行了一些比较，希望大家在选择时能够大家做参考。有限元分析常用软件国外软件大型通用有限元商业软件：如ANSYS可以分析多学科的问题，例如：机械、电磁、热力学等；电机有限元分析软件NASTRAN等。还有三维结构设计方面的UG,CATIA,Proe等都是比较强大的。国内软件国产有限元软件：FEPG,SciFEA,JiFEX,KMAS等。当然首先要明确你要用这个软件进行什么分析，一般会用到有限元分析的地方有：1.模流分析；2.结构强度分析；3.电磁场分析；4.谐响应分析（比如查找共振频率）；5. 铸造分析。等等 ANSYS是商业化比较早的一个软件，目前公司收购了很多其他软件在旗下。ABAQUS专注结构分析目前没有流体模块。MSC是比较老的一款软件目前更新速度比较慢。ADINA是在同一体系下开发有结构、流体、热分析的一款软件，功能强大但进入中国时间比较晚市场还没有完全铺开。 workbench是一个综合性的有限元分析软件，几乎囊括了所有有限元分析领域，传统的优势领域有强度分析、谐响应分析和电磁分析。workbench是ansys

各大CAE软件特点比较

有限元分析软件比较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。它是50年代首先在连续体力学领域--飞机结构静、动态特性分析中应用的一种有效的数值分析方法，随后很快广泛的应用于求解热传导、电磁场、流体力学等连续性问题。有限元分析软件目前最流行的有：ANSYS、ADINA、ABAQUS、MSC四个比较知名比较大的公司，其中ADINA、ABAQUS在非线性分析方面有较强的能力目前是业内最认可的两款有限元分析软件，ANSYS、MSC进入中国比较早所以在国内知名度高应用广泛。目前在多物理场耦合方面几大公司都可以做到结构、流体、热的耦合分析，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是商业化比较早的一个软件，目前公司收购了很多其他软件在旗下。ABAQUS 专注结构分析目前没有流体模块。MSC是比较老的一款软件目前更新速度比较慢。ADINA 是在同一体系下开发有结构、流体、热分析的一款软件，功能强大但进入中国时间比较晚市场还没有完全铺开。结构分析能力排名：1、ABAQUS、ADINA、MSC、ANSYS 流体分析能力排名：1、ANSYS、ADINA、MSC、ABAQUS 耦合分析能力排名：1、ADINA、ANSYS、MSC、ABAQUS 性价比排名：最好的是ADINA，其次ABAQUS、再次ANSYS、最后MSC ABAQUS软件与ANSYS软件的对比分析 1．在世界范围内的知名度：两种软件同为国际知名的有限元分析软件，在世界范围内具有各自广泛的用户群。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。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。但随着ABAQUS北京办事处的成立，ABAQUS软件的用户数目和市场占有率正在大幅度和稳步提高，并可望在今后的几年内赶上和超过ANSYS。 2．应用领域： 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

(完整)各种有限元分析软件比较

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各种有限元分析软件比较有限元分析（FEA，Finite Element Analysis）利用数学近似的方法对真实物理系统（几何和载荷工况）进行模拟。还利用简单而又相互作用的元素，即单元，就可以用有限数量的未知量去逼近无限未知量的真实系统. 有限元分析具有确保产品设计的安全合理性，同时采用优化设计，找出产品设计最佳方案，降低材料的消耗或成本; 在产品制造或工程施工前预先发现潜在的问题；模拟各种试验方案，减少试验时间和经费等作用，越来越被应用,越来越的有限元分析也不断被开发出来，当我们在做有限元分析时,我们该选择什么样的软件？或者我们该学习什么软件?成了大多数人困惑的问题。看板网根据自己超过十年的有限元分析项目经验和培训经验，对各种有限元分析软件进行了一些比较，希望大家在选择时能够大家做参考。有限元分析常用软件国外软件大型通用有限元商业软件：如ANSYS可以分析多学科的问题，例如：机械、电磁、热力学等；电机有限元分析软件NASTRAN等。还有三维结构设计方面的UG,CATIA，Proe等都是比较强大的。国内软件国产有限元软件：FEPG,SciFEA,JiFEX，KMAS等。当然首先要明确你要用这个软件进行什么分析，一般会用到有限元分析的地方有：1。模流分析；2.结构强度分析;3。电磁场分析；4。谐响应分析（比如查找共振频率）；5。铸造分析。等等 ANSYS是商业化比较早的一个软件,目前公司收购了很多其他软件在旗下.ABAQUS 专注结构分析目前没有流体模块.MSC是比较老的一款软件目前更新速度比较慢。ADINA是在同一体系下开发有结构、流体、热分析的一款软件，功能强大但进入中国时间比较晚市场还没有完全铺开。

hypermesh运用实例(1)

运用HyperMesh软件对拉杆进行有限元分析问题的描述拉杆结构如图1-1所示，其中各个参数为：D1=5mm、D2=15mm，长度L0=50mm、L1=60mm、L2=110mm，圆角半径R=mm，拉力P=4500N。求载荷下的应力和变形。图1-1 拉杆结构图有限元分析单元单元采用三维实体单元。边界条件为在拉杆的纵向对称中心平面上施加轴向对称约束。模型创建过程 CAD模型的创建拉杆的CAD模型使用ProE软件进行创建，如图1-2所示，将其输出为IGES格式文件即可。

图1-2 拉杆三维模型 CAE模型的创建 CAE模型的创建工程为：将三维CAD创建的模型保存为文件。（1）启动HyperWorks中的hypermesh：选择optistuct模版，进入hypermesh 程序窗口。主界面如图1-3所示。（2）程序运行后，在下拉菜单“File”的下拉菜单中选择“Import”，在标签区选择导入类型为“Import Goemetry”，同时在标签区点击“select files”对应的图形按钮，选择“”文件，点击“import”按钮，将几何模型导入进来，导入及导入后的界面如图1-4所示。图1-3 hypermesh程序主页面

图1-4 导入的几何模型（4）几何模型的编辑。根据模型的特点，在划分网格时可取1/8，然后进行镜像操作，画出全部网格。因此，首先对其进行几何切分。 1）曲面形体实体化。点击页面菜单“Geom”，在对应面板处点击“Solid”按钮，选择“surfs”，点击“all”则所有表面被选择，点击“creat”，然后点击“return”，如图1-5~图1-7所示。图1-5 Geom页面菜单及其对应的面板图1-6 solids按钮命令对应的弹出子面板

有限元软件介绍和比较

有限元软件介绍和比较一、msc/patran+nastran, ansys, abaqus 三者的比较俺最喜欢的是msc/patran+nastran，因为当年国内飞机公司最先引进的就是nastran，其菜单式的操作，比用手写有限元程序，爽多了！！特别是建立飞机这类巨大型结构，可以说，只有patran的建模最强！！（有人在仿真说abaqus能建整个飞机模型，哈哈，吹牛不上税，就凭其目前功能，要花一百年！！）另外，msc财大气粗，其教程是手把手式，航空上最常用的有限元分析，都有现成的例题，step by step，傻瓜都会很快地入门！！由于其广泛应用于航空航天/汽车工业，所以，至今为止，如果要学CAE软件，俺认为应首选msc/patran+nastran。与patran+nastran相比，ansys的界面就低了一些，操作也没有patran舒服。不过，差别不是很大。ansys据俺的体会，唯一的强项就是多场耦合。其他的功能， msc/patran+nastran都有。不过，ansys的apdl语言比较高级，是其最大优势，或者说，msc 应向这一方向发展！！不过，apdl最开始学也很费事，得一条一条查，一条一条记，这个过程没有两三个月下不来。由此，ansys的清爽度比msc差一些。 abaqus，如果自己用手编写过有限元程序的，入门应该不难。其命令格式，跟自己用手编程序一个套路。abaqus的强项是其分析功能很全面，特别是非线性部分，基本上都包含了。abaqus最大的缺点是上手慢，其教程太差，除了几本手册，基本上等于没有教程。要学abaqus，其时间要比msc, ansys长多了！！现在看，学abaqus实在没什么省时间的方法（比如它的 training lecture，一本250$，买来一看，气晕俺，还没手册说得详细！！），所以唯一的笨方法就是要看手册啦。(如果说msc是windows点鼠标时代的水平，abaqus就是敲dos命令的原始时代。不过，如果愣要用非线性分析，而nastran/ansys都没用，也只能用abaqus了。估计几年后，其CAE应能发展patran的水平，其教程应有step by step的水平。否则，为了一个非线性，多花数倍的时间，实在不爽！！或者说，花一辈子时间，才会用其中一部分功能，真可谓生也有涯，学也无涯，以有涯学无涯，不如不学算了！！二、MSC.PATRAN和ANSYS比较 MSC.PATRAN最早由美国宇航局(NASA)倡导开发的, 是工业领域最著名的并行框架式有限元前后处理及分析系统，其开放式、多功能的体系结构可将工程设计、工程分析、结果评估、用户化身和交互图形界面集于一身，构成一个完整 CAE集成环境。 ANSYS软件是融结构、流体、电场、磁场、声场分析于一体的大型通用有限元分析软件。由世界上最大的有限元分析软件公司之一的美国ANSYS开发，它能与多数CAD软件接口，实现数据的共享和交换，如Pro/Engineer, NASTRAN, Algor, I－DEAS, AutoCAD等，是现代产品设计中的高级CAD工具之一。在建立复杂模型上ANSYS不如PATRAN，但PATRAN很繁琐。ANSYS比较适合于教学和科研，但ANSYS的求解效率确实不如NASTRAN。所以NASTRAN比较适合于工程。比较如下： 1、PATRAN界面层次分明，建模思路清晰；ANSYS界面菜单重叠、繁杂、互相覆盖，建模思路交替杂乱，条理不清。 2、PATRAN在一个界面内完成所有的同类模型（Geo. Fem BC. Mat. Prop.等各自为一类）操作。而ANSYS要重复打开和关闭多个相互重叠覆盖的界面，才能完成一个特征的创建和参数的输入等操作，非常烦琐。 3、PATRAN将计算任务提交给NASTRAN在后台运算后，在前台PATRAN仍然可以进行各种建模操作。而ANSYS提交了计算任务后，就不能再使用其前后处理功能。ANSYS的使用效率就大大地降低。

Hypermesh有限元流程

1 导入几何模型到hypermesh中首先在UG中打开几何模型，单击文件按钮，选择导出setp格式文件 2打开hypermesh，单击导入按钮，选择导入格式为step，文件

3抽取中面在右侧的Geom工具栏中，单击抽取中面按钮选择要抽取的部件，单击抽取 4进行几何清理在右侧Geom工具栏中选择快速编辑按钮使用相关功能进行几何清理，

5划分网格在右侧2D面板中选择，设置网格类型，尺寸 6检查网格质量，修改不合格的网格在右侧2D面板中选择检查网格质量利用按钮对不合格的网格进行优化 7对模型进行连接点击connector 选择Area connector panel，选择要连接的单元和部件，设置连接类型和距离，进行连接更正： 8建立材料

单击，输入名字，类型，卡片类型，单击输入材料相关参数，建立材料 9创建部件属性单击，输入名字，类型，材料建立属性等更正：2D,PSHELL,stell，create/edit，T输入厚度 10将创建的属性赋予部件单击，assign然后单击comps选择要附属性的部件，单击assign赋予部件相关属性信息

更正：update 11创建边界条件单击输入名字，选择卡片类型然后单击，编辑卡片相关参数】 11，创建载荷步loadstep（分析类型）在右侧分析面板中选择输入名字，选择相应的分析类型，选择相应的收集器，创建loadstep 更正：自由模态nomal modes ，SPC不勾静力分析linear static，spc约束，load载荷

12进行分析在右侧分析面板中选择选择文件的储存位置，在run options选项中选择analysis（一般来说应该先进行check 检查有限元模型是否正确），单击optistruct进行分析更正：选择Radioss 静力分析：all改为custom 13分析完成后，单击查看计算结果

基于hypermesh的客车车体有限元分析

基于Hypermesh的客车车身有限元分析沈兵，靳春宁，胡平大连理工大学汽车工程学院，大连（116024） E-mail：279987329@https://www.360docs.net/doc/a211482735.html, 摘要：有限元方法和理论对现代车身设计具有重要的实际意义。综合现有的建模方案，提出了用壳单元建立有限元模型的方法；针对三种工况，应用有限元软件Hypermesh对模型进行后处理，找出了应力、位移分布情况；对轻量化设计提供了可靠的依据。关键词：客车车身；壳单元；有限元分析中图分类号TG404；TH114；TB115 1. 引言当前国内对客车车身的有限元建模方法大致有三种，即采用梁单元、壳单元和体单元。采用梁单元可使计算量大大降低，但由于简化太多，导致一些关键受力截面无法正确表达，使得可信度不高，很难起到指导作用。采用体单元构建的客车骨架跟现实情况很接近，但建模时间太长，不宜采用。而壳单元弥补了梁单元与体单元的不足，是比较理想的建模方法。本文正是采用壳单元构建了客车车身模型，并按照实际使用条件进行车载负荷计算，对车体进行结构分析。 2.模型的建立目前UG具有强大的曲面造型功能，在航空和汽车行业应用非常广泛；而Hypermesh 是世界上领先的有限元前后处理软件，它与UG等许多软件都有良好的接口。本文采用UG 对客车车身进行何造型设计，然后在Hypermesh中进行网格划分以及前后处理工作。车架的实际工况复杂多变，建立有限元模型时对CAD模型的简化是十分必要的。其原则是：最大限度地保留零件的主要力学特征；将小面合并成大面，并且相邻面应共用一条轮廓线，以保证各个面上划分出来的网格在边界处是共用节点，避免在边界处出现节点错开的现象。具体的简化如下：（1）忽略非承载件。有些部件（如保险杠、踏板支架等）是为了满足构造或使用上的要求而设置的，对于分析车身模态影响很小，这里将其忽略掉。（2）忽略蒙皮、玻璃等附件。（3）忽略圆角以及梁截面形状的简化。考虑到圆角对网格计算的来说比较费时，将模型中的圆角忽略掉；本文中梁简化成矩形钢和槽型钢。图1圆角的忽略

有限元分析软件及应用

3.5 ANSYS软件加载、求解、后处理技术 3.5.1 ANSYS 3.5.1 ANSYS 荷载概述荷载概述在这一节中将讨论: 有限元分析软件及应用 8 有限元分析软件及应用 8 A. 载荷分类 3.5 ANSYS 软件加载、求解、后处理技术 3.5 ANSYS 软件加载、求解、后处理技术 B. 加载 C. 节点坐标系 D. 校验载荷孙瑛孙瑛 E. 删除载荷哈哈尔尔滨滨工工业业大学空大学空间结间结构研构研究中心究中心 2010秋 2010秋 SSRC SSRC 1/ 76 S Space pace S Stru truc ctu ture re R Res esear earc ch h C Center enter, H , HI IT, T, CH CHIN INA A

理技术 A. 载荷分类 B. 加载 A. 载荷分类 B. 加载 ANSYS中的载荷可分为: 可在实体模型或 FEA 模型节点和单元上加载自由度DOF - 定义节点的自由度( DOF )值结构分析_ 沿单元边界均布的压力沿线均布的压力位移集中载荷 - 点载荷结构分析_力面载荷 - 作用在表面的分布载荷结构分析_压力在关键点处在节点处约约束体积载荷 - 作用在体积或场域内热分析_ 体积膨胀、内生束成热、电磁分析_ magnetic current density等实体模型 FEA 模型惯性载荷 - 结构质量或惯性引起的载荷重力、角速度等在关键点加集中力在节点加集中力 SSR SSRC C SSR SSRC C 2/ 76 3/ 76 S Space pace S Stru truc ctu ture re R Res esear earc ch h C Center enter, H , HI IT, T, CH CHIN INA A S Space pace S Stru truc ctu ture re R Res esear earc ch h C Center enter, H , HI IT, T, CH CHIN INA A

基于Hypermesh的吊钩有限元结构分析

摘要本文旨在对吊钩进行仿真计算和分析，得到其应力和位移变化的分布云图，从理论上对吊钩的危险截面进行了分析研究，为吊钩进一步的结构设计和优化提供了必要的理论依据。本文使用三维建模软件Creo创建吊钩的三维模型，以格式吊钩.stp导入有限元软件hypermesh中绘制网格，进行前处理，继而进行求解得到后处理中的应力和位移云图。本文通过分析有限元后处理的应力和位移云图，得到吊钩的最大等效应力位于吊钩主弯曲面内侧部位，应力大小为213.2MPa；吊钩整体最大变形位于吊钩钩头位置，变形量为0.08061mm。本文对比最大等效应力和所给材料30号钢的屈服强度295MPa，分析得到吊钩在给定工作载荷下安全的结论，由此求得5t载荷下的安全系数应小于等于1.284；通过静刚度分析，计算得到吊钩在承载方向上的静刚度为3.1839×108N/m。关键词：hypermesh；吊钩；应力；安全系数

1.Creo软件建立吊钩三维模型 1.1Creo软件简介 Creo是美国PTC公司于2010年10月推出CAD设计软件包。Creo是整合了PTC公司的三个软件Pro/Engineer的参数化技术、CoCreate的直接建模技术和 ProductView的三维可视化技术的新型CAD设计软件包，是PTC公司闪电计划所推出的第一个产品。 Creo是一个整合Pro/ENGINEER、CoCreate和ProductView三大软件并重新分发的新型CAD设计软件包，针对不同的任务应用将采用更为简单化子应用的方式，所有子应用采用统一的文件格式。 Creo目的在于解决CAD系统难用及多CAD系统数据共用等问题。 1.2创建吊钩模型 1.打开Creo软件，新建类型：零件，不勾选使用默认模版，确定；选择模版类型为： mmns_part_solid，确定，进入零件绘制界面（图1.1，图1.2，图1.3）图1.1 零件命名图1.2 模板选择 2.草绘吊钩弯曲部分的轨迹图绘制（1）选择FRONT平面，点击草绘，进入草绘界面（图1.3，图1.4）图1.3 FRONT平面的选择图1.4 吊钩草绘界面

有限元分析软件ANSYS命令流中文说明4 4

有限元分析软件ANSYS命令流中文说明4 4 有限元分析软件ANSYS命令流中文说明4/42010-05-23 21：151设置分析类型 ANTYPE，Antype,status,ldstep,action 其中antype表示分析类型 STATIC：静态分析 MODAL：模态分析 TRANS：瞬态分析 SPECTR：谱分析 2 KBC，KEY 制定载荷为阶跃载荷还是递增载荷 EKY=0递增方式 KEY=1阶跃方式 3 SOLVE开始一个求解运算 4 LSSOLVE读入并求解多个载荷步 5 TIME，time设置求解时间有时在分析中需要进入后处理，然后在保持进入后处理之前的状态的情况下接着算下去，可以使用以下的方法： PARSAV,ALL,PAR,TXT

！PARSAV命令是储存ANSYS的参数，ALL代表所有参数，PAR是文件名，TXT是扩展名 /SOLU ANTYPE,REST,CruStep-1,,CONTINUE ！ANTYPE是定义分析类型的命令，REST代表重启动，CruStep代表本载荷步的编号 PARRES,NEW,PAR,TXT ！PARRES是恢复参数的命令，NEW表示参数是以刷新状态恢复，PAR和TXT 代表了储存了参数的文件名和扩展名如果有单元生死的问题，可以这样处理： ALLSEL,ALL *GET,E_SUM_MAX,ELEM,NUM,MAX！得到单元的最大编号，即单元的总数 ESEL,S,LIVE！选中"生"的单元 *GET,E_SUM_AL,ELEM,COUNT *DIM,E_POT_AL,E_SUM_MAX！单元选择的指示 *DIM,E_NUM_AL,E_SUM_AL！单元编号的数组 J=0 ！读出所选单元号 *DO,I,1,E_SUM_MAX *VGET,E_POT_AL(I),ELEM,I,ESEL ！对所有单元做循环，被选中的单元标志为"1" *IF,E_POT_AL(I),EQ,1,THEN J=J+1 E_NUM_AL(J)=I

基于ANSYS的有限元分析

有限元大作业基于ansys的有限元分析班级：学号：姓名：指导老师：完成日期：

ANSYS软件是美国ANSYS公司研制的大型通用有限元分析（FEA）软件，是世界范围内增长最快的计算机辅助工程（CAE）软件，能与多数计算机辅助设计（CAD，computer Aided design）软件接口，实现数据的共享和交换，如Creo,NASTRAN, Alogor, I－DEAS, AutoCAD 等。是融结构、流体、电场、磁场、声场分析于一体的大型通用有限元分析软件。在核工业、铁道、石油化工、航空航天、机械制造、能源、汽车交通、国防军工、电子、土木工程、造船、生物医学、轻工、地矿、水利、日用家电等领域有着广泛的应用。ANSYS功能强大，操作简单方便，现在已成为国际最流行的有限元分析软件，在历年的FEA评比中都名列第一。目前，中国100多所理工院校采用ANSYS软件进行有限元分析或者作为标准教学软件。 2D Bracket 问题描述: We will model the bracket as a solid 8 node plane stress element. 1.Geometry: The thickness of the bracket is 3.125 mm 2.Material: steel with modulus of elasticity E=200 GPa. 3.Boundary conditions: The bracket is fixed at its left edge. 4.Loading: The bracket is loaded uniformly along its top surface. The load is 2625 N/m. 5.Objective: a.Plot deformed shape b.Determine the principal stress and the von Mises stress. (Use the stress plots to determine these) c.Remodel the bracket without the fillet at the corner or change the fillet radius to 0.012 and 0.006m, and see how d.principal stress and von Mises stress chang e.

Abaqus与HyperMesh联合仿真有限元分析核心技术培训

Hypermesh 作为目前综合能力最强的前处理平台,可以很方便的为各种大型CAE 软件完成几乎所有的常见前处理工作,操作极其灵活方便操作极其灵活方便，，例如几何清理例如几何清理、、网格划分网格划分、、材料属性建立材料属性建立、、单元赋予单元赋予、、连接关系设定连接关系设定、、边界条件设定边界条件设定、、控制参数和输出等参数和输出等，，全部都可以在Hypermesh 中高效的完成中高效的完成。。几何模型越复杂几何模型越复杂，，装配体零件越多装配体零件越多，，这种优势越明显这种优势越明显。。 Abaqus 作为业内公认的最强的非线性求解软件作为业内公认的最强的非线性求解软件，，自学入门不易自学入门不易，，成为高手更加成为高手更加艰难艰难艰难。。Abaqus 行业应用广泛行业应用广泛，，最近几年在国内越来越火爆几年在国内越来越火爆，，所以掌握abaqus 势在必行势在必行。。Abaqus 行业应行业应用差异较大用差异较大用差异较大，，但基本的软件操作和软件应用技巧是大同小异的是大同小异的。。Hypermesh 中除了几何清理中除了几何清理、、网格划分外网格划分外，，其余的操作例如材料属性建立其余的操作例如材料属性建立、、单元赋予单元赋予、、连接关系设定连接关系设定、、边界条件设定边界条件设定、、控制参数和输出等全部与Abaqus 息息相关息息相关，，需要对abaqus 的一套理论有很深的认识才能更好的发挥Hypermesh 的强大前处理功能的强大前处理功能。。本人擅长在Hypermesh 中完成所有的Abaqus 前处理操作前处理操作，，然后提交计算然后提交计算，，后处理在abaqus 和hyperview 中完成。本人领域为电子产品跌落碰撞本人领域为电子产品跌落碰撞，，例如平板电脑例如平板电脑、、台式机台式机、、移动终端等等显式动力学分移动终端等等显式动力学分析析，同时也擅长各种连接器同时也擅长各种连接器、、弹片弹片、、端子等正向力端子等正向力、、插拔力插拔力、、屈服等隐式非线性分析屈服等隐式非线性分析。。希望通过一些核心培训能让更多的人学会Hypermesh 这个软件的操作技巧这个软件的操作技巧，，同时快速的为Abaqus 建立CAE 模型。本次培训本次培训希望能以学员的模型为主希望能以学员的模型为主希望能以学员的模型为主，，模型越复杂越好(实际培训会适当简化)，同时采用自己搜集的3D 模型模型，，通过网络培训例如QQ 群视频等或者自己录制视频的方式群视频等或者自己录制视频的方式，，完整的为大家讲解Hypermesh 和abaqus 的核心应用技巧的核心应用技巧。。最近在QQ 群陆续为一些同行做了大概10来个例子来个例子，，感觉很多人普遍水平偏低感觉很多人普遍水平偏低，，问的问题千奇百怪，很多人急需一次较深入的培训需一次较深入的培训。。本人第一次尝试做培训做培训，，本次培训大概10次，每次2个小时个小时，，收费2500元.如果觉得培训不合适，可考虑视频录制的方式视频录制的方式，，有问题大家及时和我沟通。本人QQ ：499975874 建立一个专门用作培训建立一个专门用作培训、、技术交流技术交流的群的群的群：：470131908 初步培训提纲如下初步培训提纲如下：： 1、Hypermesh 针对abaqus 的基本流程介绍 1.1.如何选取求解器类型？隐式还是显式？在Hypermesh 里面，隐式和显式存在哪些差异性？ 1. 2.用一个简单的案例讲解Hypermesh 完成Abaqus 所有前处理的流程和操作； 2、Hypermesh 几何清理技巧 2.1 自由边、烂面、圆角、Logo 、小面等处理技巧，尤其是圆角和特征很多的时候如何处理？ 2.2 很多复杂变圆角在Hypermesh 中无法移除的其它处理技巧； 2.3 各种切割面、切割体、添加硬点、临时节点、补面等技巧 3、Hypermesh 网格划分技巧，技巧太多，描述有些困难 3.1 以四边形为主的网格划分技巧 3.2 三角形网格划分技巧、弦长法的设定技巧 3.3 如何保证单元数量尽可能少，同时网格质量高，同时与几何贴近度高 3.4 六面体网格划分技巧 3.5 四面体网格划分技巧 3.6网格质量提高改善技巧 3.7 使用ANSA 划分正交性更高的四边形网格技巧 3.8针对收敛性问题的网格处理技巧 3.9刚体网格的划分技巧 4、Hypermesh 为Abaqus 建立材料、界面属性的技巧 4.1 Abaqus 常用的材料本构模型介绍 4.2 常用的Abaqus 材料模型在Hypermesh 中的设置技巧 4.3 Abaqus 常用的截面类型介绍 4.4常用的Abaqus 截面属性在Hypermesh 中的设置技巧 5、Hypermesh 为Abaqus 赋予单元类型 5.1 常用的abaqus 单元类型介绍 5.2 显式和隐式的单元类型差异

主流CAE有限元分析软件的比较

随着现代科学技术的发展，人们正在不断建造更为快速的交通工具、更大规模的建筑物、更大跨度的桥梁、更大功率的发电机组和更为精密的机械设备。这一切都要求工程师在设计阶段就能精确地预测出产品和工程的技术性能，需要对结构的静、动力强度以及温度场、流场、电磁场和渗流等技术参数进行分析计算。例如分析计算高层建筑和大跨度桥梁在地震时所受到的影响，看看是否会发生破坏性事故；分析计算核反应堆的温度场，确定传热和冷却系统是否合理；分析涡轮机叶片内的流体动力学参数，以提高其运转效率。这些都可归结为求解物理问题的控制偏微分方程式，这些问题的解析计算往往是不现实的。近年来在计算机技术和数值分析方法支持下发展起来的有限元分析（FEA，Finite Element Analysis）方法则为解决这些复杂的工程分析计算问题提供了有效的途径。在工程实践中，有限元分析软件与CAD系统的集成应用使设计水平发生了质的飞跃，主要表现在以下几个方面：增加设计功能，减少设计成本；缩短设计和分析的循环周期；增加产品和工程的可靠性；采用优化设计，降低材料的消耗或成本；在产品制造或工程施工前预先发现潜在的问题；模拟各种试验方案，减少试验时间和经费；进行机械事故分析，查找事故原因。在大力推广CAD技术的今天，从自行车到航天飞机，所有的设计制造都离不开有限元分析计算，FEA 在工程设计和分析中将得到越来越广泛的重视。国际上早20世纪在50年代末、60年代初就投入大量的人力和物力开发具有强大功能的有限元分析程序。其中最为著名的是由美国国家宇航局（NASA）在1965年委托美国计算科学公司和贝尔航空系统公司开发的NASTRAN有限元分析系统。该系统发展至今已有几十个版本，是目前世界上规模最大、功能最强的有限元分析系统。从那时到现在，世界各地的研究机构和大学也发展了一批规模较小但使用灵活、价格较低的专用或通用有限元分析软件，主要有德国的ASKA、英国的PAFEC、法国的SYSTUS、美国的ABQUS、ADINA、ANSYS、BERSAFE、BOSOR、COSMOS、ELAS、MARC和STARDYNE等公司的产品。以下对一些常用的软件进行一些比较分析： 1. LSTC公司的LS-DYNA系列软件 LS-DYNA是一个通用显式非线性动力分析有限元程序，最初是1976年在美国劳伦斯利弗莫尔国家实验室(Lawrence Livermore National Lab.)由J.O.Hallquist 主持开发完成的，主要目的是为核武器的弹头设计提供分析工具，后经多次扩充和改进，计算功能更为强大。此软件受到美国能源部的大力资助以及世界十余家著名数值模拟软件公司（如ANSYS、MSC.software、ETA等）的加盟，极大地加强了其的前后处理能力和通用性，在全世界范围内得到了广泛的使用。在软件的广告中声称可以求解各种三维非线性结构的高速碰撞、爆炸和金属成型等接触非线性、冲击载荷非线性和材料非线性问题。即使是这样一个被人们所称道的数值模拟软件，实际上仍在诸多不足，特别是在爆炸冲击方面，功能相对较弱，其欧拉混合单元中目前最多只能容许三种物质，边界处理很粗糙，在拉格朗日——欧拉结合方面不如DYTRAN灵活。虽然提供了十余种岩土介质模型，但每种模型都有不足，缺少基本材料数据和依据，让用户难于选择和使用。2. MSC.software公司的DYTRAN软件当前另一个可以计算侵彻与爆炸的商业通用软件是MSC.Software Corporation ( MSC公司) 的MSC.DYTR AN程序。该程序在是在LS-DYNA3D的框架下，在程序中增加荷兰PISCES INTERNATIONAL公司开发的PICSES的高级流体动力学和流体——结构相互作用功能，还在PISCES的欧拉模式算法基础上，开发了物质流动算法和流固耦合算法。在同类软件中，其高度非线性、流—固耦合方面有独特之处。MSC.DYTR AN的算法基本上可以概况为：MSC.DYTRAN采用基于Lagrange格式的有限单元方法（FEM）模拟结构的变形和应力，用基于纯Euler格式的有限体积方法（FVM）描述材料（包括气体和液体）流动，对通过流体与固体界面传递相互作用的流体—结构耦合分析，采用基于混合的Lagrange格式和纯Euler 格式的有限单元与有限体积技术，完成全耦合的流体-结构相互作用模拟。MSC.DYTRAN用有限体积法跟踪