力学损伤仿真软件种类繁多,以下是一些主要的软件:
Abaqus
功能:用于分析线性和非线性结构问题,支持多种模型,如传热、螺纹螺栓、垫片、超弹性材料等。
特点:高效的接触算法和对大多数传动结构分析类型的支持,帮助设计师和工程师分析结构特性中的应力、耐久性和NVH(噪声、振动和舒适度)。
Nastran
功能:多学科仿真功能,支持模态法的噪声、振动和刚度问题,加速能力超过5倍。
历史:最初由美国国家航空航天局(NASA)开发,后成为MSC公司的重要产品。
ANSYS Mechanical
功能:通用结构力学仿真分析软件,具备线性、非线性、静力、动力、疲劳、断裂、复合材料、优化设计、概率设计、热及热结构耦合、压电等分析功能。
组成:包含Structure模块、Professional模块和耦合分析功能。
ETABS
功能:三维结构分析与设计软件,用于多层和高层建筑的结构分析与设计。
特点:集成了建模、分析、设计和绘图功能,能够处理复杂的建筑结构,支持多种材料和结构体系。
LUSAS
功能:高级有限元分析软件,用于解决复杂的结构力学问题,适用于航空、汽车、建筑和复合材料行业。
特点:强大的求解器和直观的用户界面,精确模拟和预测结构在各种载荷条件下的行为。
MedYNA
功能:多体系统模拟软件,由德国航空航天研究所开发。
V-AMPIRE
功能:专门针对铁路机车车辆系统开发,具有自动建模功能,能完成轮对模拟、蠕滑力计算等。
NUCARS
功能:应用多体系统动力学方法,采用相对坐标系进行机车车辆系统的自动建模。
MATLAB
功能:强大的数学计算软件,广泛应用于力学专业的数值计算、动力学仿真、信号处理等问题。
特点:丰富的数学函数库和工具箱使得学生能够快速实现力学模型的建立和仿真,提高问题求解的效率。
Python
功能:通用编程语言,拥有丰富的科学计算库如NumPy、SciPy和matplotlib等,用于数值计算、数据处理和作图等任务。
特点:在力学专业中,Python在科学计算和数据分析方面的应用越来越广泛。
ANSYS
功能:专业的仿真软件,广泛应用于力学、流体力学、热传导以及电磁场等领域。
特点:通过ANSYS,学生可以构建复杂的工程模型,并进行精确的有限元分析(FEA)和计算流体力学(CFD)分析。
SolidWorks
功能:三维建模软件,适用于机械设计的三维建模、装配和运动仿真。
特点:可以进行强度分析、运动学分析、动力学分析等力学计算。
Autodesk Inventor
功能:常用的三维建模软件,适用于机械设计和仿真。
特点:提供了强大的建模、分析和仿真功能。
C++和Fortran
功能:两种常用的编程语言,适合进行底层的力学计算算法的开发。
ANSYS LS-DYNA
功能:多物理场求解器,用于模拟复杂、高精度的物理现象,包括冲击、爆炸和多物理场交互等。
特点:在汽车碰撞安全仿真中,作为关键工具,帮助工程师和研究人员评估车辆在不同碰撞条件下的性能,优化设计以提升乘客安全。
ADINA
功能:有限元分析软件,广泛应用于结构力学、流体动力学、热力学以及多物理场耦合分析等领域。
特点:在疲劳与断裂力学模拟方面,提供了先进的算法和工具,能够精确预测材料在循环载荷作用下的疲劳寿命以及裂纹扩展行为。
AnyBody
功能:生物力学人体建模仿真软件,对人体使用的是肌肉和骨骼建模(MSM)。
特点:其基础技术是AnyBody Modeling System(模拟引擎)和AnyBody Managed Model Repositories(管理模型库),包含世界上最全面的人体全身肌肉骨骼模型。