1) ANSYS
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公司开发。它能与多数CAD软件接口,实现数据的共享和交换,如Pro/Engineer, NASTRAN, I-DEAS, AutoCAD等,是现代产品设计中的高级CAE工具之一。
软件主要包括三个部分:前处理模块,分析计算模块和后处理模块。
(1)前处理模块
前处理模块提供了一个强大的实体建模及网格划分工具,用户可以方便地构造有限元模型。
分析计算模块包括结构分析(可进行线性分析、非线性分析和高度非线性分析)、流体动力学分析、电磁场分析、声场分析、压电分析以及多物理场的耦合分析,可模拟多种物理介质的相互作用,具有灵敏度分析及优化分析能力。
后处理模块可将计算结果以彩色等值线显示、梯度显示、矢量显示、粒子流迹显示、立体切片显示、透明及半透明显示(可看到结构内部)等图形方式显示出来,也可将计算结果以图表、曲线形式显示或输出。
软件提供了100种以上的单元类型,用来模拟工程中的各种结构和材料。该软件有多种不同版本,可以运行在从个人机到大型机的多种计算机设备上,如PC,SGI,HP,SUN,DEC,IBM,CRAY等。
2)MARC软件
MSC.MARC是功能齐全的高级非线性有限元软件,具有极强的结构分析能力。可以处理各种线性和非线性结构分析包括:线性/非线性静力分析、模态分析、简谐响应分析、频谱分析、随机振动分析、动力响应分析、自动的静/动力接触、屈曲/失稳、失效和破坏分析等。为满足工业界和学术界的各种需求,提供了层次丰富、适应性强、能够在多种硬件平台上运行的系列产品。它提供了丰富的结构单元、连续单元和特殊单元的单元库,几乎每种单元都具有处理大变形几何非线性,材料非线性和包括接触在内的边界条件非线性以及组合的高度非线性的超强能力。
3)ABAQUS软件
ABAQUS是一套功能强大的工程模拟的有限元软件,其解决问题的范围从相对简单的线性分析到许多复杂的非线性问题。ABAQUS包括一个丰富的、可模拟任意几何形状的单元库。并拥有各种类型的材料模型库,可以模拟典型工程材料的性能,其中包括金属、橡胶、高分子材料、复合材料、钢筋混凝土、可压缩超弹性泡沫材料以及土壤和岩石等地质材料。作为通用的模拟工具,ABAQUS除了能解决大量结构(应力/位移)问题,还可以模拟其他工程领域的许多问题,例如热传导、质量扩散、热电耦合分析、声学分析、岩土力学分析(流体渗透/应力耦合分析)及压电介质分析。
典型用户:GeoConsult、意大利结构与试验模型研究所、林同炎国际公司等,国内客户有北京水利科学院,武汉长江科学院,江钻股份有限公司,清华大学、上海交通大学、华中科技大学、武汉大学等高校的土木学院。ABAQUS提供了丰富和强大的混凝土,土壤和岩石本构模型。这些包括:扩展的Druker-Prager模型,适合于沙土等粒状材料的模拟;Capped Drucker-Prager模型,适合于地质、隧道挖掘等领域;Cam-Clay模型,适合于粘土类材料的模拟;Mohr-Coulomb模型,这种模型与Druker-Prager模型类似;混凝土材料模型,这种模型了混凝土弹塑性破坏理论,包括利用弹性断裂概念分析拉伸断裂,混凝土-钢筋交互作用以及裂纹出现后的响应。针对钢筋混凝土结构或轮胎结构的加强筋功能,可用于实体,板壳和梁单元(Rebar),针对管道工程结构的土壤/管柱连接单元(Pipe-Soil),解理材料模型(Jointed Material)。