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Abaqus&CST仿真軟件功能對(duì)比簡介
一、功能對(duì)比
支持維度
CST：用于設(shè)計(jì)、分析和優(yōu)化電磁部件及系統(tǒng)。適用于整個(gè) EM 范圍內(nèi)各類應(yīng)用領(lǐng)域的電磁場解算。
Abaqus：ABAQUS 是一套功能強(qiáng)大的工程模擬的有限元軟件，其解決問題的范圍從相對(duì)簡單的線性分析到復(fù)雜的非線性問題。 ABAQUS 包括一個(gè)豐富的、可模擬任意幾何形狀的單元庫。并擁有各種類型的材料模型庫，可以模擬典型工程材料的性能，其中包括金屬、橡膠、高分子材料、復(fù)合材料、鋼筋混凝土、可壓縮超彈性泡沫材料以及土壤和巖石等地質(zhì)材料，作為通
用的模擬工具，ABAQUS 除了能解決大量結(jié)構(gòu)（應(yīng)力 / 位移）問題，還可以模擬其他工程領(lǐng)域的許多問題，例如熱傳導(dǎo)、質(zhì)量擴(kuò)散、熱電耦合分析、聲學(xué)分析、巖土力學(xué)分析（流體滲透 /應(yīng)力耦合分析）及壓電介質(zhì)分析。
能否多場耦合計(jì)算
CST：除傳統(tǒng)電磁場解算外，軟件還集成了熱解算器和機(jī)械解算器，開發(fā)作為電磁仿真工作流程的補(bǔ)充。
Abaqus：ABAQUS 可以進(jìn)行非結(jié)構(gòu)的場問題的耦合，如包含對(duì)流、輻射、相潛熱等復(fù)雜邊界條件的非線性傳熱問題的溫度場；并具有模擬流-熱-固、土壤滲流、聲-結(jié)構(gòu)、電-熱、電-熱結(jié)構(gòu)以及熱-結(jié)構(gòu)等多種耦合場的分析能力。
ABAQUS 可以和 SIMPACK 多體動(dòng)力學(xué)與結(jié)構(gòu)力學(xué)的耦合仿真；可以和 START C++進(jìn)行流固耦合;可以和CST 進(jìn)行電磁結(jié)構(gòu)耦合分析；可以和WAVE6 進(jìn)行聲固耦合分析；可以和DYMOLA 進(jìn)行多學(xué)科耦合分析。
能否自動(dòng)網(wǎng)格剖分
CST：軟件提供六面體和四面體體網(wǎng)格以及三角形和四邊形混合表面網(wǎng)格，為不同狀況提供不同的適用方法，對(duì)于復(fù)雜結(jié)構(gòu)能夠快速網(wǎng)格劃分而無需對(duì)其進(jìn)行修改和簡化。
Abaqus：Abaqus/CAE 具有靈活的智能化網(wǎng)格劃分工具, 提供了自動(dòng)網(wǎng)格劃分功能，可以根據(jù)曲率自動(dòng)確定網(wǎng)格密度。 Abaqus 采用基于曲率的 Seeding算法，其對(duì)于高曲率區(qū)域可以準(zhǔn)確捕捉，并且使得 seed 的尺寸分布更加光滑；另外，虛擬拓?fù)涔δ艿脑鰪?qiáng)，可以自動(dòng)檢測 stair-like 特征，并且和周圍的幾何合并，因此在復(fù)雜幾何體上亦能生成高質(zhì)量網(wǎng)格。
能否參數(shù)化分析
CST：軟件支持參數(shù)化建模，用于參數(shù)敏感度分析及性能優(yōu)化。
Abaqus：Abaqus/CAE 用戶可以快速以更高的效率進(jìn)行創(chuàng)建、修改、監(jiān)控、診斷以及可視化 Abaqus 分析過程。
ABAQUS/CAE采用了參數(shù)化建模方法，為實(shí)際工程結(jié)構(gòu)的參數(shù)設(shè)計(jì)與優(yōu)化，結(jié)構(gòu)修改提供了有力工具。具有很強(qiáng)的開放性，可以結(jié)合 Python 語言方便的定制用戶化界面，方便用戶操作。
二、開發(fā)對(duì)比
與控制軟件接口
CST：面向各種EDA工具和RF 電路/系統(tǒng)仿真器的專業(yè)接口讓不同環(huán)境下的功能得到統(tǒng)一并被充分運(yùn)用。CST 為許多其他仿真
和設(shè)計(jì)工具提供了鏈接接口。軟件支持多核并行、MPI 并行、GPU 加速和分布式計(jì)算在內(nèi)的高性能技術(shù)，非常大地提升仿真效率。
Abaqus：Abaqus/Standard除了支持單CPU分析外，還具有在NT或UNIX平臺(tái)上的多CPU或MPI環(huán)境下實(shí)現(xiàn)大規(guī)模并行處理的功能，能夠更大限度實(shí)現(xiàn)有限元分析過程中的并行化。Abaqus/Standard和Abaqus/Explicit是具有高度可靠性的結(jié)構(gòu)有限元分析軟件, 有著30年的開發(fā)和改進(jìn)歷史,每個(gè)版本都要有30,000多個(gè)考題進(jìn)行產(chǎn)品質(zhì)量測試。產(chǎn)品通過ISO9001質(zhì)量認(rèn)證。Abaqus產(chǎn)品一直是美國核安全局(NQA)認(rèn)證(NQA-1標(biāo)準(zhǔn))的可用于核工業(yè)優(yōu)先選擇的分析軟件。
CAD 模型導(dǎo)入
CST：多種類型的導(dǎo)入/ 導(dǎo)出轉(zhuǎn)接口，使得 CST能與 CAD 工具輕松地交換幾何數(shù)據(jù)。
Abaqus：Abaqus還提供了與CAD 軟件專用的數(shù)據(jù)接口，能實(shí)現(xiàn)與 CAD 軟件的無縫幾何模型傳遞。并提供與 CAD 軟件PRO/E、CATIA 以及 Solidworks 的實(shí)時(shí)交互（修改 PRO/E、CATIA 以及Solidworks 中的幾何特征，Abaqus 會(huì)自動(dòng)隨之修改）。這些 CAD 軟件有CATIA、 UG、 Pro/E、 IDEAS， Solidwork、Solid edge、Inventor、MDT 等等。Abaqus 還可以讀取如下格式的圖形標(biāo)準(zhǔn)文件：SAT、STEP、ParaSolid、IGES、DXF 等等。
可編程及語言
CST：強(qiáng)大的基于 VBA、兼容 OLE 的宏語言能實(shí) 現(xiàn) 與 MATLAB?或 MS Excel? 等程序的直接通信。
Abaqus：ABAQUS 允許用戶通過子程序以代碼的形式來擴(kuò)展主程序的功能，并給用戶提供了強(qiáng)大而又靈活的用戶子程序接 口和 應(yīng)用 程序接 口（ UtilityRoutine），ABAQUS 共有 49 個(gè)用戶子程序接口，15 個(gè)應(yīng)用程序接口，用戶可以定義包括邊界條件、荷載條件、接觸條件、材料特性以及利用用戶子程序和其它應(yīng)用軟件進(jìn)行數(shù)值交換等等。這些用戶子程序接口使得用戶解決一些問題時(shí)有很大的靈活性，同時(shí)大大的擴(kuò)充了 ABAQUS 的功能。ABAQUS 的腳本語言接口非常友好，其自嵌的腳本語言是 Python 系國際上廣泛使用、功能強(qiáng)大、具有良好開放性的一種面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)語言。所以，應(yīng)用 Python 在 ABAQUS 中進(jìn)行二次開發(fā)也比較方便，且可移植性強(qiáng)。 ABAQUS 以基于 Python 的語法規(guī)則向二次開發(fā)公司提供了許多庫函數(shù)，這些庫函數(shù)主要是用來增強(qiáng) ABAQUS的交互式(GUI)操作功能。用戶可以通過 ABAQUS 的交互式(GUD 界面實(shí)現(xiàn)分析對(duì)象的特征造型、指定材料屬性、完成網(wǎng)格剖分和控制、提交并監(jiān)控分析作業(yè)，也可以使用 ABAQUS 腳本語言越過 ABAQUS 的交互式(GUI)界面直接有效地向 ABAQUS 內(nèi)核提交任務(wù)。使用 Python 可以進(jìn)行參數(shù)化建模，修改交互式建立的模型，還可以一次提交多個(gè)作業(yè)。 在國外，眾多的有限元分析和研究者熱衷于使用ABAQUS，一個(gè)很重要的原因就在于ABAQUS 給用戶提供了功能強(qiáng)大，使用方便的二次開發(fā)工具和接口，使得用戶可以方便的進(jìn)行富含個(gè)性化的有限元建模、分析和后處理，滿足特定工程問題的需要。
三、應(yīng)用領(lǐng)域
CST：EM 分析的常見目標(biāo)包括天線及濾波器的性能和效率，電機(jī)和發(fā)電機(jī)中的電磁兼容性及干擾(EMC/EMI)、人體 EM 磁場暴露、機(jī)電效應(yīng)，以及高功率設(shè)備的熱效應(yīng)。
Abaqus：Abaqus 軟件已被全球工業(yè)界廣泛接受，并擁有世界上十分龐大的非線性力學(xué)用戶群。 Abaqus 軟件以其強(qiáng)大的非線性分析功能以及解決復(fù)雜和深入的科學(xué)問題的能力，在航天航空?qǐng)F(tuán)、國防軍工、交通運(yùn)輸、高科技行業(yè)、生命科學(xué)與醫(yī)療器械等各個(gè)行業(yè)都有大量的成熟客戶，也在以高等院校、科研院所等為代表的高端用戶中得到廣泛贊譽(yù)。
四、軟件特點(diǎn)
CST：具有完備的電磁求解技術(shù)，并將所有無縫集成在同一界面下從而能夠仿真從電小到大，窄帶寬弱諧振強(qiáng)的各類磁問題
真正的場路聯(lián)合仿技術(shù)，可以將非線性電器件和三維結(jié)構(gòu)同時(shí)仿真
業(yè)界領(lǐng)頭的時(shí)域算法在寬帶天線、電磁兼容高速PCB和連接器等仿真中具有無可比擬的優(yōu)勢
六面體網(wǎng)格技術(shù)對(duì)于復(fù)雜結(jié)構(gòu)能夠快速成劃分而無需對(duì)其進(jìn)行修改和簡化
包括多核并行、MPI并行、GPU 加速和分布式計(jì)算在內(nèi)的高性能技術(shù)，非常大地提升仿真效率
Abaqus：比其他通用有限元軟件更多的單元種類，單元種類達(dá)580余種，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(qiáng)結(jié)構(gòu)等實(shí)際結(jié)構(gòu)的力學(xué)行為。
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)的金屬彈塑性材料外，還可以有效地模擬高分子材料、復(fù)合材料、土體、巖石和高溫蠕變材料等特殊材料。Abaqus還提供靈活強(qiáng)大的用戶自定義接口，用戶可以使用Fortran語言來開發(fā)自己的材料模型。
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(dòng)接觸）或有限滑動(dòng)接觸，還可以雙面接觸或自接觸。接觸面還可以考慮復(fù)雜的摩擦和阻尼的情況。上述選擇提供了方便地模擬密封，擠壓，鉸連接等工程實(shí)際結(jié)構(gòu)的手段。
Abaqus的疲勞和斷裂分析功能，概括了多種斷裂失效準(zhǔn)則，對(duì)分析斷裂力學(xué)和裂紋擴(kuò)展問題非常有效。隱式和顯式求解器無縫集成，同為Abaqus 公司的產(chǎn)品，單元類型和命名一致，用戶可以很方便的進(jìn)行兩種求解方法的轉(zhuǎn)化和聯(lián)合運(yùn)算。
五、應(yīng)用偏重
CST：軟件覆蓋整個(gè)電磁頻段，提供完備的時(shí)域和頻頻全波電磁算法和高頻算法。典型應(yīng)用包含電磁兼容、天線/RCS、高速互連SI/EMI/PI/眼圖、手機(jī)核磁共振、電真空管、粒子加速器、高功率微波、非線性光學(xué)、電氣、場路、電磁溫度及溫度-形變等各類協(xié)同仿真。
Abaqus：ikmiAbaqus 產(chǎn)品提供高精度、可靠、更高的效率的解決方案，用于求解非線性問題、大規(guī)模線性動(dòng)力學(xué)應(yīng)用以及常規(guī)的仿真。 Abaqus 產(chǎn)品集成顯式和隱式求解器，這使得用戶可以在后續(xù)的分析中直接使用上一個(gè)仿真分析的結(jié)果，用于考慮歷史加載的影響，例如加工制造。用戶自定義功能，用戶界面的定制，這些靈活的手段可以更好地加入用戶的想法，使得用戶有更多的選擇以減少分析時(shí)間。
ABAQUS 是一套功能強(qiáng)大的工程模擬的有限元軟件，其解決問題的范圍從相對(duì)簡單的線性分析到許多復(fù)雜的非線性問題。 ABAQUS 包括一個(gè)豐富的、可模擬任意幾何形狀的單元庫。并擁有各種類型的材料模型庫，可以模擬典型工程材料的性能，其中包括金屬、橡膠、高分子材料、復(fù)合材料、鋼筋混凝土、可壓縮超彈性泡沫材料以及土壤和巖石等地質(zhì)材料，作為通用的模擬工具， ABAQUS 除了能解決大量結(jié)構(gòu)（應(yīng)力 / 位移）問題，還可以模擬其他工程領(lǐng)域的許多問題，例如熱傳導(dǎo)、質(zhì)量擴(kuò)散、熱電耦合分析、聲學(xué)分析、巖土力學(xué)分析（流體滲透 / 應(yīng)力耦合分析）及壓電介質(zhì)分析。
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