CAE软件主要做各类力学分析:
CAE软件按研究对象分为:静态结构分析,动态分析;按研究问题分为线性问题,非线性问题;按物理场分:结构(固体)、流体、电磁等。
国内常见的前后处理软件包括Altair公司的HyperMesh、GID公司的GID前后处理软件、EDS公司的FEMAP和MSC公司的Patran,这些软件在美国的汽车厂商中都有着广泛的应用。由于有限元技术的特点,使得前处理成为了一个相对独立,而又十分重要的部分。一些大型企业都采用了适应自己需求的前后处理软件。这些前后处理软件都具有良好的接口,可与众多的有限元求解软件相结合,以便用户更快、更方便地解算问题。
求解软件可以说是琳琅满目,通常的求解软件包括:ABAQUS、ADINA、ALGOR、ANSYS、SciFEA、Cosmos、MSC/NASTRAN、MSC Marc、NX Nastran。这些软件都有着各自的特点,在行业内,一般将其分为线性分析软件和非线性软件,例如ANSYS、ALGOR都在线性分析方面具有自己的优势,而ABAQUS、NASTRAN、ADINA、MARC则在非线性分析方面各具特点,其中ABAQUS被认为是最优秀的非线性求解软件。
有没有专门解答量子力学的软件
专门解答量子力学的软件有:vasp、CASTEP、MS、elk、ASW、abinit、Quantum-ESPRESSO、flapw
vasp由于优化算法比较好,计算速度较快,计算时问题出现较少,需要控制的参数也不是很多。而且他还有比较独特的paw势,在dft平面波的软件中,日渐趋于主流软件。其功能也在逐渐完善。发展潜力很大。
abinit计算软件,我感觉其功能还是很强大的(可以说其它第一性原理软件能计算的性质,它基本都没问题,而且它的gw和dfpt独特功能),计算速度也不是很慢。只是用起来太麻烦,控制参数繁多,入门很慢。
至于再具体的,很多时候就得具体的问题,具体分析了。
MS中包括Visualizer、CASTEP、Dmol3、VAMP、 Discover、 Amorphous Cell、Compass等多个建模和计算软件,可进行晶体、非晶电子结构的量子力学计算,也可进行分子的量子力学计算;可进行材料的分子动力学计算;可进行x-ray衍射计算;能够处理稀土元素,功能强大,就是贵。有Linux和Windows版本,便于学习。 VASP 具有很好的赝势,与CASTEP相似,使用平面波基组。 Wien2k是全电子计算的量子化学软件,处理磁性材料较好。abinit、 Siesta是免费软件,提供原代码。处理重金属不准,缺乏相应的赝势。用于计算晶体的电子结构。 Gaussian主要用于分子、离子的计算,可处理激发态,精度高,耗资源。
flapw中强烈推荐elk,主要优点:代码清晰,容易了解计算原理。后处理极为简单,像画能带图时,会自动给出高对称点,使用自带的elkband可以很容易得到能带图而不用复杂的后处理过程。同时可以处理的性质比较多。
缺点:文档太少。只有一个输入说明,不适合新手。不过官方论坛提问作者一般都会回答。再就是为方便后处理,输出文件比较多,使用前最好看下给的相关例子。再就是目前不支持mpi(可以用openmp并行),对声子不能用dfpt。
缀加球面波方法-ASW
这个软件是在量子化学网上看到的,之前一直都在使用abinit,但是苦于我要计算的体系所含元素的赝势不全,所以就尝试使用ASW。但是目前至少在小木虫上发现使用此软件的人极少。ASW程序的执行文件需要通过邮件向volker Eyert申请。
我总结ASW的特点:计算速度快;输入文件只有一个而且相对简单;磁性计算比较全面:包括无磁、铁磁、反铁磁。当然个人认为它最大的一个优点就是作者编写了很多计算和后期作图的脚本,使用很方便,特别是处理分波态密度时相当轻松。另外目前也发现了一些问题:个人感觉ASW对计算体系的结构尤其是对称性方面有很严格的限制,并不像VASP或是ABINIT那样相对宽松,还有就是它的优化功能不是很全面,可能是我使用的还不是很熟练地原因。
abinit、MS.的功能非常强大。第一性原理能计算的性能方法,基本都可以计算。但相对与VASP来说,精度方面可能需要加强。VASP计算可以结合其它的程序计算更多的性能。如结合phonopy算声子普。结合ATAT计算激发态的一些性能。
现在常用的第一性原理计算软件中最容易上手的就是MS,虽然它有很多缺点,比如说赝势不好,精度不高,源代码不开放等等,但是对于一般的科研工作而言就够用了,毕竟我们做计算的目的是寻求规律,解释现象,探求本质,而不是一味追求高精度。精度再高也是理想状态,也无法实现复杂实验条件的模拟。至于文章中图谱的效果、好看与否,更大程度上在于个人对于数据的理解程度、后续分析及数据处理,而不是软件本身了。从这个角度讲,ms则是一款比较实用的软件,把时间和精力用于软件的开发和学习还不如用来加深理论功底和数据分析!一点拙见而已。
使用Quantum-ESPRESSO中,与Abinit一样,都是开源的多功能第一性原理计算包,同样支持GW的计算,并且带有SISSA自主研发的TDDFPT,虽然现在发布的还是有很多功能限制和缺陷。另外,声子计算方面,比Abinit要简便,可以直接像给出k点一样给出q网格。事实上,DFPT方法的发明者就是Quantum-ESPRESSO的作者。另外,QE与其他一些软件包都有接口,可以协调工作,比如万尼尔方程。
计算速度也比较快,计算参数设置灵活但是不复杂,并且邮件列表里人不少,编译时也非常简单,基本不用自己设置什么参数。最大的问题就是赝势库过分不完整,很多时候只能靠着转换别的软件的赝势,或者自己生成赝势,这对不了解理论或者赝势的新手非常致命。另外不同的功能分散在不同的可执行文件中,刚开始入门时可能容易犯晕~
flapw中的wien2k也是很不错的。优点主要在于:
1、有图形界面,上手相对容易,输入和后续处理都有比较好的脚本处理,都很方便。
2、手册对各个参数介绍很全,还有mailinglist可以查询和讨论。
3、对很多物理性质直接模拟,比如光学性质,谱,声子谱等。
4、软件价格很便宜,好像是$400,可以在大型服务器上并行,处理上百个原子是没有问题的,当然计算量相对赝势程序要大。
5、常用的各种交换关联势都已经集成,GW方法已经集成只是还没有释放。
Quantum-ESPRESSO, 个人认为对初学者最大的障碍是没有好的manual. 如果以前没有用过其他的第一性原理软件对于参数的设置就比较难以理解. 不过, 确实如souledge 所说邮件列表非常活跃, 问了几次问题都能有人热心的解答. 实在不行了跟软件的作者联系, 会学到很多东西.
个人比较看好 Quantum-ESPRESSO, 作为开源软件最大的优势就是能吸纳最新的研究成果, 并且自己有更大的主动权.
工程力学分析哪个软件最好
这个问题有点含糊,你是要哪部分的?静力学、运动学、动力学还是材料力学方面的?其实工程力学没有什么很好的分析软件,太简单,主要还是靠手工算。静力学桁架部分倒是有一些软件,比如网易结构应该就足够了。至于大型的力学商业软件Ansys、Nastran、Marc用来计算工程力学的题目有高射炮打蚊子的感觉。
与力学相关的应用软件有哪些?
大多数商业有限元软件都与力学有关,例如Ansys、Marc、Nastran、Fluent、Adina、Alogor、Deform,甚至现在有很多CAD软件也在软件中加入了有限元模块,例如UG、ProE。matlab 比较基础,其实是矩阵数学软件,但自己编程做一些本科计算还是没问题的,ansys 功能强大,分析更为具体,应用更广泛,热力学都可以做出来,一般设计所都够用了。
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。
理论力学和材料力学的主要区别是什么?
理论力学顾名思义,就是纯理论的东西,理想化的东西。它主要研究的是质点,刚体,并且以牛顿定律为主导思想来研究物体。它主要分为三大部分,静力学,运动学和动力学。质点和刚体都是理想化的模型,真实世界中不可能存在,但是在研究宏观低速的物质世界是,往往可以把所研究的对象进行简化,这就是物理建模。理论力学的作用就是把客观存在的一些现象物理化,是一个物理建模的过程,然后再用数学的方法来解答。
材料力学主要研究的是杆件,板料、壳体也有涉及但不是主要的。材料力学主要是从理论力学的静力学发展而来,应为刚体是不会变形的,所以在理论力学中是不可能解释变形体的问题的,但实际上物体没有不发生形变的,材料力学就是研究物体在发生形变以后的一些问题,比如说刚度,强度,稳定性等等。理论力学无法解答超静定问题,但是在材料力学中可以根据变形协调方程或者一些边界约束条件可以解答超静定问题,这是材料力学比理论力学更丰富的地方。而且材料力学在解释实际生活中的问题时时把问题工程化。另外动载荷和疲劳失效问题材料力学中也有涉及但不是重点。
工程力学专业中必须运用的基础计算机软件?
力学最基本的分析软件应该要学会:
Fortran编程(大一学)、Ansys或Abqus力学分析软件(大三结束开始学习,大一、二可以接触了解,但是需要一定的力学知识)。
其他的建议:
建模软件有AutoCAD、Catia、Proe等,图书馆应该有很多这方面的书籍,可以自学的,比较容易。
好好学习下Matlab,这个真的很有用,无论是数据处理还是仿真。
学好了分析软件,力学的一条大道就走顺了,努力吧。
抗震、材料力学,强度校核,力学分析!请帮忙解答!
手算是没有什么依据的,想用手算的方法,校核其材料是否符合力学要求是非常不科学的。力学分析还是需要专业测试设备才可以做到,每一种产品都有自己相对应的国家标准,你可以去了解一下。
大学哪个专业里包含流体力学?
来工程力学把,我就是工力的。
川大有工程力学,这个专业在全国确实不多。
工程力学主要学习基础力学,起初先学习理论力学,材料力学,随后学习弹性力学,结构力学,然后是振动力学,流体力学,分为理想无粘流和有粘流。大四了学习断裂力学。
以后研究生的方向你可以搞一般力学,固体力学,流体力学,计算力学都可以。
流体力学一般都是搞数值计算。常常要用到FLUNT或者ADINA等计算软件。
我个人觉得,流体力学的理论系统是最严谨完整的,虽然目前仍有许多问题在数学上得不到解答,但数值计算上已经有不小成果了。学了流体力学后,在看理论力学,材料力学就太小儿科了。你会发现他们有很多不严谨的地方。
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