有限元分析是對于結構力學分析迅速發展起來的一種現代計算方法。它是50年代首先在連續體力學領域--飛機結構靜、動態特性分析中應用的一種有效的數值分析方法，隨后很快廣泛的應用于求解熱傳導、電磁場、流體力學等連續性問題。有限元分析軟件目前最流行的有：ANSYS、ADINA、ABAQUS、MSC四個比較知名比較大的公司。

常見軟件

　　有限元分析軟件目前最流行的有：ANSYS、ADINA、ABAQUS、MSC四個比較知名比較大的公司，其中ADINA、ABAQUS在非線性分析方面有較強的能力目前是業內最認可的兩款有限元分析軟件，ANSYS、MSC進入中國比較早所以在國內知名度高應用廣泛。目前在多物理場耦合方面幾大公司都可以做到結構、流體、熱的耦合分析，但是除ADINA以外其它三個必須與別的軟件搭配進行迭代分析，唯一能做到真正流固耦合的軟件只有ADINA。

編輯本段軟件對比

　　ANSYS是商業化比較早的一個軟件，目前公司收購了很多其他軟件在旗下。ABAQUS專注結構分析目前沒有流體模塊。MSC是比較老的一款軟件目前更新速度比較慢。ADINA是在同一體系下開發有結構、流體、熱分析的一款軟件，功能強大但進入中國時間比較晚市場還沒有完全鋪開。

　　結構分析能力排名：1、ABAQUS、ADINA、MSC、ANSYS

　　流體分析能力排名：1、ANSYS、ADINA、MSC、ABAQUS

　　耦合分析能力排名：1、ADINA、ANSYS、MSC、ABAQUS

　　性價比排名：最好的是ADINA，其次ABAQUS、再次ANSYS、最后MSC.ABAQUS軟件與ANSYS軟件的對比分析

1． 在世界范圍內的知名度

　　兩種軟件同為國際知名的有限元分析軟件，在世界范圍內具有各自廣泛的用戶群。ANSYS軟件在致力于線性分析的用戶中具有很好的聲譽，它在計算機資源的利用，用戶界面開發等方面也做出了較大的貢獻。ABAQUS軟件則致力于更復雜和深入的工程問題，其強大的非線性分析功能在設計和研究的高端用戶群中得到了廣泛的認可。

　　由于ANSYS產品進入中國市場早于ABAQUS，并且在五年前ANSYS的界面是當時最好的界面之一，所以在中國，ANSYS軟件在用戶數量和市場推廣度方面要高于ABAQUS。但隨著ABAQUS北京辦事處的成立，ABAQUS軟件的用戶數目和市場占有率正在大幅度和穩步提高，并可望在今后的幾年內趕上和超過ANSYS。

2． 應用領域

　　ANSYS軟件注重應用領域的拓展，目前已覆蓋流體、電磁場和多物理場耦合等十分廣泛的研究領域。ABAQUS則集中于結構力學和相關領域研究，致力于解決該領域的深層次實際問題。

3． 性價比

　　ANSYS軟件由于價格政策靈活，具有多種銷售方案，在解決常規的線性及耦合問題時，具有較好的性價比。但在實際工程中，非線性是比線性遠為普遍的自然現象，線性通常只是非線性的理想化假設。隨著研究水平的提高和研究問題的深入，非線性問題必然成為工程師和研究人員面臨的課題，并成為制約深入研究和精確設計的瓶頸。購買ABAQUS軟件可以很好地解決這些問題，縮短研制周期、減少試驗投入，避免重新設計。工欲善其事，必先利其器，使用不恰當或低檔的分析工具進行工作的成本要遠超過使用合適工具的成本。因此，從綜合效益和長遠效益而言，ABAQUS軟件的經濟性也是非常突出的。

4． 求解器功能

　　對于常規的線性問題，兩種軟件都可以較好的解決，在模型規模限制、計算流程、計算時間等方面都較為接近。

　　ABAQUS軟件在求解非線性問題時具有非常明顯的優勢。其非線性涵蓋材料非線性、幾何非線性和狀態非線性等多個方面。

　　另外，由于ABAQUS/Standard(通用程序)和ABAQUS/Explicit(顯式積分)同為ABAQUS公司的產品，它們之間的數據傳遞非常方便，可以很容易地考慮預緊力等靜力和動力相結合的計算情況。

　　ABAQUS軟件的求解器是智能化的求解器，可以解決其它軟件不收斂的非線性問題，其它軟件也收斂的非線性問題，ABAQUS軟件的計算收斂速度較快，并更加容易操作和使用。

5． 人機交互界面

　　ABAQUS/CAE是ABAQUS公司新近開發的軟件運行平臺，他汲取了同類軟件和CAD軟件的優點，同時與ABAQUS求解器軟件緊密結合。

　　與其他有限元軟件的界面程序比，ABAQUS/CAE具有以下的特點：

　　l 采用CAD方式建模和可視化視窗系統，具有良好的人機交互特性。

　　l 強大的模型管理和載荷管理手段，為多任務、多工況實際工程問題的建模和仿真提供了方便。

　　l 鑒于接觸問題在實際工程中的普遍性，單獨設置了連接(interaction)模塊，可以精確地模擬實際工程中存在的多種接觸問題。

　　l 采用了參數化建模方法，為實際工程結構的參數設計與優化，結構修改提供了有力工具。

6． 綜合性能對比

　　綜合起來，ABAQUS軟件具有：

　　l 更多的單元種類，單元種類達433種，提供了更多的選擇余地，并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

　　l 更多的材料模型，包括材料的本構關系和失效準則等，僅橡膠材料模型就達16種。除常規的金屬材料外，還可以有效地模擬復合材料、土壤、塑性材料和高溫蠕變材料等特殊材料

編輯本段ANSYS軟件與ABAQUS、ADINA的對比分析

1． 在世界范圍內的知名度：

　　三種軟件同為國際知名的有限元分析軟件，在世界范圍內具有各自廣泛的用戶群。

　　ANSYS軟件在致力于線性分析的用戶中具有很好的聲譽；ABAQUS軟件則致力于復雜和深入的非線性工程問題；而ADINA軟件除了求解非線性問外，其多物理場的流固耦合求解功能也是全球唯一的專利技術。

2． 應用領域：

　　三種軟件同為大型通用分析軟件，都具有各自廣泛的應用領域。

　　ANSYS注重應用領域的拓展和合并，目前已覆蓋結構、溫度、流體、電磁場和多物理場耦合等十分廣泛的研究領域；ABAQUS則只具備結構分析功能，功能僅局限于結構力學領域；而ADINA軟件和ANSYS軟件一樣都包括結構、溫度、流體及流固耦合的功能，因此其應用領域也是相當廣泛。

3． 性價比

　　三種軟件同為美國的有限元分析軟件，在價格方面相差不是特別大，不過由于ABAQUS軟件僅具有結構分析的功能，因此從整體來看ABAQUS軟件是最為便宜的；不過如果需要進行流體計算或者多物理場耦合求解功能的話，則相信ANSYS軟件和ADINA軟件都會是更好的選擇。

4． 求解器功能

　　對于常規的結構線性問題，三種軟件都可以較好的解決，在模型規模限制、計算流程、計算時間等方面都較為接近。

　　ABAQUS軟件和ADINA軟件在求解非線性問題時具有非常明顯的優勢；而ANSYS軟件和ADINA軟件則在流體和多物理場耦合功能方面具有無可比擬的優勢。

5． 人機交互界面

　　ANSYS/Workbench、ABAQUS/CAE、ADINA/AUI都是采用CAD方式建模和可視化視窗系統，都具有良好的人機交互特性。三種軟件都除了提供窗口操作外都還提供命令流輸入，但是ABAQUS/CAE并不對所有的命令流都支持CAE界面操作。

6．建模方式

　　ANSYS軟件和ADINA軟件都采用Parasolid為核心的實體建模技術，因此可以和其它Parasolid為核心的CAD軟件實行真正無縫的雙向數據交換，且該兩種軟件自身的建模功能很強大。而ABAQUS軟件的CAE模塊和輸入文件兩種建模方式是由兩家不同的公司研制的，CAE模塊功能還不是很完全，一些功能只能通過編輯INP輸入文件來實。

7．網格劃分

　　三種軟件都提供多種網格劃分器，可以進行復雜模型的自由網格劃分。

　　除常見網格劃分外，ANSYS軟件和ADINA軟件還可以對復雜模型進行自動六面體網格劃分，從而在節省技術人員工作時間的情況下又保證了網格的精度。

8． 綜合性能對比

　　ANSYS軟件的命令流操作非常方便，對于結構循環優化方面比較有優勢，但目前還只是局限于線性方面，非線性方面功能很差而且基本沒有；

　　ABAQUS軟件則在顯式非線性方面有些特色，但隱式非線性方面比不上ADINA，且不具備流體的功能；

　　ADINA軟件則在結構非線性及多物理場耦合方面非常出色，是全球非線性功能最強大的有限元軟件之一，而且具有全球最好的流固耦合分析功能。

編輯本段FEPG

　　中國科學院數學與系統科學研究所梁國平研究員團隊歷經八年的潛心研究，獨創了具有國際領先水平的有限元程序自動生成系統（FEPG）。FEPG采用元件化思想和有限元語言這一先進的軟件設計，為各種領域、各方面問題的有限元求解提供了一個極其有力的工具，采用FEPG可以在數天甚至數小時內完成通常需要數月甚至數年才能完成的編程勞動。FEPG是目前“幸存”下來的為數不多的CAE技術中發展最好的有限元軟件，目前有三百多家科研院、企業應用。也已成為國內做的最大的有限元軟件平臺。

　　FEPG作為通用型的有限元軟件,能夠解決固體力學、結構力學、流體力學、熱傳導、電磁場以及數學方面的有限元計算，在耦合具有特有的優勢，能夠實現多物理場任意耦合；在有限元并行計算方面處于領先地位。

編輯本段COMSOL Multiphsic

　　COMSOL Multiphysics是一款大型的高級數值仿真軟件。廣泛應用于各個領域的科學研究以及工程計算，被當今世界科學家稱為“最專業的多物理場全耦合分析軟件”。模擬科學和工程領域的各種物理過程，COMSOL Multiphysics以高效的計算性能和杰出的多場雙向直接耦合分析能力實現了高度精確的數值仿真。

編輯本段SciFEA

　　SciFEA軟件目前開發的計算功能包括梁、板、殼結構計算；彈性、彈塑性、粘彈性、粘彈塑性、非線性彈性計算；熱分析、流體分析、流固耦合、熱固耦合、熱流固耦合計算等功能。計算的類型包括靜力、動力、模態分析等。目前，SciFEA軟件已形成了單機版、網絡版、集群并行版、GPU并行版，GPU并行版是基于新的GPU/CPU混合架構的并行有限元計算系統。SciFEA可用于機械、土木、電氣、電子、熱能、航空航天、地質、能源等專業的有限元計算分析。也可用于高校研究所等單位的有限元教學與科研。

1．SciFEA軟件結構及特點

　　SciFEA拋棄了傳統CAE軟件復雜結構體系設計模式，采用直接面向用戶需求的獨立模塊開發方式。SciFEA軟件中的功能模塊保持了計算的獨立性，對CAE軟件功能擴展的復雜度降低。同時，進一步和行業需求集成的靈活度增加。

　　SciFEA軟件包括軟件操作界面、前后處理和計算功能模塊三大部分。前后處理采用歐洲工程數值模擬中心開發的GiD軟件包，SciFEA3.0版提供計算功能模塊包括：彈性計算、塑性計算、流體計算、粘彈性計算、材料計算、結構計算、損傷破裂計算、水熱力耦合計算、傳熱計算、滲流計算、電磁計算、電熱力耦合計算、巖土計算、熱固耦合計算、化學反應計算等；計算類型包括穩態、瞬態、動力、非線性等。

　　SciFEA發布的計算功能模塊均提供算例，用戶可以結合算例學習SciFEA。SciFEA的用戶模塊掛載功能實現了計算模塊的快速整合以及耦合問題的快速求解。

2．SciFEA軟件系列

　　SciFEA目前提供單機版、網絡版、機群并行版、顯卡（GPU）并行版，目前發行的版本為3.0版本。單機版、網絡版均提供免費試用的版本。使用版本的使用方式和正式版本一致，只是在計算的單元規模上有少于3000個單元的限制。網絡版iSciFEA提供了試用的通用帳號（用戶名：guest；密碼SciFEA）。iSciFEA，SciFEA在北京超算官網上均有下載。

3．SciFEA軟件前后處理

　　SciFEA的前后處理器采用歐洲工程數值模擬國際中心開發的GiD軟件。GiD軟件具有幾何建模、網格劃分、CAD數據導入、后處理結果顯示等功能。GiD采用類似于CAD的操作模式。

　　幾何建模

　　可以通過拉伸、旋轉、景象、縮放、偏置等操作得到面、體，可以直接構造矩形、多邊形、圓、球、圓柱、圓錐、棱柱、圓環等；通過體面的布爾加、減、交等操作得到模型。

　　網格自動生成

　　GiD可將幾何模型自動離散成線單元、三角形單元、四邊形單元、四面體單元、六面體單元等，并且可以根據用戶的需要對網格進行局部的加密以及網格階次的選擇。

　　CAD和CAE接口

　　GiD提供：IGES、DXF、Parasolid、VDA、STL、Nastran等接口，并且可以將GiD的數據文件寫成上述的格式。

　　后處理

　　GiD可將結果寫成各種常用的圖形文件如：BMP、GIF、TPEG、PNG、TGA、TIFF、VRML等格式，以及AVI、MEPG的動畫格式。后處理支持的結果顯示方式有：帶狀云圖顯示、等直線顯示、切片顯示、矢量顯示、變形顯示等等。并且可以根據用戶的需要定制顯示菜單。

4．SciFEA軟件GPU版本

　　超算顯卡并行有限元分析系統（簡稱SciFEA-GPU）是北京超算自主開發的一款基于GPU/CPU混合架構的有限元分析系統。基于GPU和CPU兩種不同架構處理器的結合，組成硬件上的協同模式；通過實現GPU和CPU的混合編程，由CPU負責執行順序型的代碼，由GPU來負責密集的并行計算實現高效有限元分析。同時SciFEA-GPU軟件按照全新的可裝配的思路進行開發，利用軟件的可重用性，降低了軟件開發的難度，增加了軟件的可靠度。SciFEA-GPU軟件的設計架構體現了數值模擬軟件個性化發展方向，為用戶提供了一種按需選擇的高性能計算新模式。

　　目前SciFEA-GPU在材料固化、巖石破裂、瓦斯運移、孔隙介質滲流均有成功應用，隱式算法的計算效率是單CPU的6-8倍，顯式算法在30倍左右。目前，北京超算提供計算GPU加速引擎和GPU并行計算軟件開發定制服務。