Abaqus&CST模擬軟體功能對比簡介

一、功能對比

支援維度

CST：用於設計、分析和最佳化電磁部件及系統。適用於整個 EM 範圍內各類應用領域的電磁場解算。
Abaqus：ABAQUS 是一套功能強大的工程模擬的有限元軟體，其解決問題的範圍從相對簡單的線性分析到複雜的非線性問題。 ABAQUS 包括一個豐富的、可模擬任意幾何形狀的單元庫。並擁有各種型別的材料模型庫，可以模擬典型工程材料的效能，其中包括金屬、橡膠、高分子材料、複合材料、鋼筋混凝土、可壓縮超彈性泡沫材料以及土壤和岩石等地質材料，作為通
用的模擬工具，ABAQUS 除了能解決大量結構（應力 / 位移）問題，還可以模擬其他工程領域的許多問題，例如熱傳導、質量擴散、熱電耦合分析、聲學分析、岩土力學分析（流體滲透 /應力耦合分析）及壓電介質分析。

能否多場耦合計算

CST：除傳統電磁場解算外，軟體還整合了熱解算器和機械解算器，開發作為電磁模擬工作流程的補充。
Abaqus：ABAQUS 可以進行非結構的場問題的耦合，如包含對流、輻射、相潛熱等複雜邊界條件的非線性傳熱問題的溫度場；並具有模擬流-熱-固、土壤滲流、聲-結構、電-熱、電-熱結構以及熱-結構等多種耦合場的分析能力。
ABAQUS 可以和 SIMPACK 多體動力學與結構力學的耦合模擬；可以和 START C++進行流固耦合;可以和CST 進行電磁結構耦合分析；可以和WAVE6 進行聲固耦合分析；可以和DYMOLA 進行多學科耦合分析。

能否自動網格剖分

CST：軟體提供六面體和四面體體網格以及三角形和四邊形混合表面網格，為不同狀況提供不同的適用方法，對於複雜結構能夠快速網格劃分而無需對其進行修改和簡化。
Abaqus：Abaqus/CAE 具有靈活的智慧化網格劃分工具, 提供了自動網格劃分功能，可以根據曲率自動確定網格密度。 Abaqus 採用基於曲率的 Seeding演算法，其對於高曲率區域可以準確捕捉，並且使得 seed 的尺寸分佈更加光滑；另外，虛擬拓撲功能的增強，可以自動檢測 stair-like 特徵，並且和周圍的幾何合併，因此在複雜幾何體上亦能生成高質量網格。

能否引數化分析

CST：軟體支援引數化建模，用於引數敏感度分析及效能最佳化。
Abaqus：Abaqus/CAE 使用者可以快速以更高的效率進行建立、修改、監控、診斷以及視覺化 Abaqus 分析過程。

ABAQUS/CAE採用了引數化建模方法，為實際工程結構的引數設計與最佳化，結構修改提供了有力工具。具有很強的開放性，可以結合 Python 語言方便的定製使用者化介面，方便使用者操作。

二、開發對比

與控制軟體介面

CST：面向各種EDA工具和RF 電路/系統模擬器的專業介面讓不同環境下的功能得到統一併被充分運用。CST 為許多其他模擬
和設計工具提供了連結介面。軟體支援多核並行、MPI 並行、GPU 加速和分散式計算在內的高效能技術，非常大地提升模擬效率。
Abaqus：Abaqus/Standard除了支援單CPU分析外，還具有在NT或UNIX平臺上的多CPU或MPI環境下實現大規模並行處理的功能，能夠更大限度實現有限元分析過程中的並行化。Abaqus/Standard和Abaqus/Explicit是具有高度可靠性的結構有限元分析軟體, 有著30年的開發和改進歷史,每個版本都要有30,000多個考題進行產品質量測試。產品透過ISO9001質量認證。Abaqus產品一直是美國核安全域性(NQA)認證(NQA-1標準)的可用於核工業優先選擇的分析軟體。

CAD 模型匯入

CST：多種型別的匯入/ 匯出轉介面，使得 CST能與 CAD 工具輕鬆地交換幾何資料。
Abaqus：Abaqus還提供了與CAD 軟體專用的資料介面，能實現與 CAD 軟體的無縫幾何模型傳遞。並提供與 CAD 軟體PRO/E、CATIA 以及 Solidworks 的實時互動（修改 PRO/E、CATIA 以及Solidworks 中的幾何特徵，Abaqus 會自動隨之修改）。這些 CAD 軟體有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準檔案：SAT、STEP、ParaSolid、IGES、DXF 等等。

可程式設計及語言

CST：強大的基於 VBA、相容 OLE 的宏語言能實 現 與 MATLAB®或 MS Excel® 等程式的直接通訊。

Abaqus：ABAQUS 允許使用者透過子程式以程式碼的形式來擴充套件主程式的功能，並給使用者提供了強大而又靈活的使用者子程式接 口和 應用 程式接 口（ UtilityRoutine），ABAQUS 共有 49 個使用者子程式介面，15 個應用程式介面，使用者可以定義包括邊界條件、荷載條件、接觸條件、材料特性以及利用使用者子程式和其它應用軟體進行數值交換等等。這些使用者子程式介面使得使用者解決一些問題時有很大的靈活性，同時大大的擴充了 ABAQUS 的功能。ABAQUS 的指令碼語言介面非常友好，其自嵌的指令碼語言是 Python 系國際上廣泛使用、功能強大、具有良好開放性的一種物件導向程式設計語言。所以，應用 Python 在 ABAQUS 中進行二次開發也比較方便，且可移植性強。 ABAQUS 以基於 Python 的語法規則向二次開發公司提供了許多庫函式，這些庫函式主要是用來增強 ABAQUS的互動式(GUI)操作功能。使用者可以透過 ABAQUS 的互動式(GUD 介面實現分析物件的特徵造型、指定材料屬性、完成網格剖分和控制、提交併監控分析作業，也可以使用 ABAQUS 指令碼語言越過 ABAQUS 的互動式(GUI)介面直接有效地向 ABAQUS 核心提交任務。使用 Python 可以進行引數化建模，修改互動式建立的模型，還可以一次提交多個作業。 在國外，眾多的有限元分析和研究者熱衷於使用ABAQUS，一個很重要的原因就在於ABAQUS 給使用者提供了功能強大，使用方便的二次開發工具和介面，使得使用者可以方便的進行富含個性化的有限元建模、分析和後處理，滿足特定工程問題的需要。

三、應用領域

CST：EM 分析的常見目標包括天線及濾波器的效能和效率，電機和發電機中的電磁相容性及干擾(EMC/EMI)、人體 EM 磁場暴露、機電效應，以及高功率裝置的熱效應。
Abaqus：Abaqus 軟體已被全球工業界廣泛接受，並擁有世界上十分龐大的非線性力學使用者群。 Abaqus 軟體以其強大的非線性分析功能以及解決複雜和深入的科學問題的能力，在航天航空團、國防軍工、交通運輸、高科技行業、生命科學與醫療器械等各個行業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階使用者中得到廣泛讚譽。

四、軟體特點

CST：具有完備的電磁求解技術，並將所有無縫整合在同一介面下從而能夠模擬從電小到大，窄頻寬弱諧振強的各類磁問題
真正的場路聯合仿技術，可以將非線性電器件和三維結構同時模擬
業界領頭的時域演算法在寬頻天線、電磁相容高速PCB和聯結器等模擬中具有無可比擬的優勢
六面體網格技術對於複雜結構能夠快速成劃分而無需對其進行修改和簡化
包括多核並行、MPI並行、GPU 加速和分散式計算在內的高效能技術，非常大地提升模擬效率
Abaqus：比其他通用有限元軟體更多的單元種類，單元種類達580餘種，提供了更多的選擇餘地，並更能深入反映細微的結構現象和現象間的差別。除常規結構外，可以方便地模擬管道、接頭以及纖維加強結構等實際結構的力學行為。
更多的材料模型，包括材料的本構關係和失效準則等，僅橡膠材料模型就達16種。除常規的金屬彈塑性材料外，還可以有效地模擬高分子材料、複合材料、土體、岩石和高溫蠕變材料等特殊材料。Abaqus還提供靈活強大的使用者自定義介面，使用者可以使用Fortran語言來開發自己的材料模型。
更多的接觸和連線型別，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。接觸面還可以考慮複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，鉸連線等工程實際結構的手段。
Abaqus的疲勞和斷裂分析功能，概括了多種斷裂失效準則，對分析斷裂力學和裂紋擴充套件問題非常有效。隱式和顯式求解器無縫整合，同為Abaqus 公司的產品，單元型別和命名一致，使用者可以很方便的進行兩種求解方法的轉化和聯合運算。

五、應用偏重

CST：軟體覆蓋整個電磁頻段，提供完備的時域和頻頻全波電磁演算法和高頻演算法。典型應用包含電磁相容、天線/RCS、高速互連SI/EMI/PI/眼圖、手機核磁共振、電真空管、粒子加速器、高功率微波、非線性光學、電氣、場路、電磁溫度及溫度-形變等各類協同模擬。

Abaqus：ikmiAbaqus 產品提供高精度、可靠、更高的效率的解決方案，用於求解非線性問題、大規模線性動力學應用以及常規的模擬。 Abaqus 產品整合顯式和隱式求解器，這使得使用者可以在後續的分析中直接使用上一個模擬分析的結果，用於考慮歷史載入的影響，例如加工製造。使用者自定義功能，使用者介面的定製，這些靈活的手段可以更好地加入使用者的想法，使得使用者有更多的選擇以減少分析時間。

ABAQUS 是一套功能強大的工程模擬的有限元軟體，其解決問題的範圍從相對簡單的線性分析到許多複雜的非線性問題。 ABAQUS 包括一個豐富的、可模擬任意幾何形狀的單元庫。並擁有各種型別的材料模型庫，可以模擬典型工程材料的效能，其中包括金屬、橡膠、高分子材料、複合材料、鋼筋混凝土、可壓縮超彈性泡沫材料以及土壤和岩石等地質材料，作為通用的模擬工具， ABAQUS 除了能解決大量結構（應力 / 位移）問題，還可以模擬其他工程領域的許多問題，例如熱傳導、質量擴散、熱電耦合分析、聲學分析、岩土力學分析（流體滲透 / 應力耦合分析）及壓電介質分析。