Cadence MSC.2026.1.1系列已经发布

NUMISHEET 2025 系列连载 ⑦NUMISHEET 2025 工业基准：四款冲压软件的同题对照同一套 T-Node 几何、同一份 1.4301 数据、同一组工艺条件，四款软件算出来的时间与结果差在哪里2026-09-28　系列⑦　约14分钟这个系列前面六篇，前两篇备几何和材料，后四篇各写一个软件、各跑一遍结果。四款软件都跑完了，这一篇把它们放到一起。四款软件算的是同一件东西，报出来的数却不是一个量，有的可以直接读，有的要先换算、先找定义。本篇先逐篇理一遍前面六篇，再交代能对上的前提，然后比效率、比结果，结果按厚度与减薄、回弹、成形极限三节摆开，最后说这些差别从哪里来。前面六篇各自做了什么 前面六篇把几何、材料、四款软件分别走过一遍，逐篇定位如下。篇 这一篇做了什么与核心结论 ① CAD 模型处理：拿到官方 STP 后先检查几何能否正常打开；最终产品三维是成形、修边、回弹之后的形状，要从它反推工具面；用 IGES 重建凸模、凹模、压边圈三套工具体，再定一条修边线；毛坯轮廓官方已经给定，参加者要决定的是怎么摆放、轧制方向怎么对。 ② 材料卡片建立：同一份 1.4301 试验数据，四张卡片在五处对不上：四款软件选了不同的屈服准则（具体哪一家用哪一个，系列②里有完整清单），硬化律的写法各家也不同，单位制四种写法，官方给的弹性模量衰减数据四张卡都没启用，成形极限曲线的参考厚度有的分了有的没分；这一层系列②已经单写，本篇不展开。 ③ ANSYS Forming：这一篇先把基准件在 ANSYS Forming 里跑通，取软件里的高精度档、其余全默认；读出最大减薄约 26.9%、自由回弹的合位移 0.05 到 1.98mm，结论是这一算不开裂、边缘有起皱倾向，作为后面几家对照的基准线。 ④ AutoForm：换 AutoForm 跑同样的工况，重点交代了 8 CPU 并行下耗时字段的读法、回弹按方向分开报的口径；这一算最快，94.5 秒跑完，最大减薄 29.3%。 ⑤ PAM-STAMP：换 PAM-STAMP 跑同样的工况，重点说了拉延一步占了九成以上耗时、回弹的合成量与分量不是一回事；这一算 156 秒，最大减薄 29.8%。 ⑥ DynaForm：换 DynaForm 跑同样的工况，底层是 LS-DYNA；这一算最慢，781 秒，最大减薄读出来是四家最高的 31.6%。 ③④⑤⑥ 是同一基准下的四款软件单篇，这一篇把它们的结果摆到一起，看同一件事在不同软件里差在哪里。一、先交代四款软件跑的是不是同一件事 四款软件跑的是同一件东西。几何都是那个 T-Node 工业基准；材料都是 1.4301 不锈钢，原始料厚 1.5mm，用的是钢铁企业发布的那一份试验数据；工艺条件三项完全相同，工件与模具之间的库仑摩擦系数 0.05，压边力 1250 kN，回弹按自由回弹处理，不带点约束。这三项四款软件填的数完全一样。除了这三项，其余全部保持软件默认，没有一家做过精度调优或者时间步调整。四款软件之间没对齐的，只剩各家软件自己的默认设置：单元类型与网格的默认取法、接触与摩擦的默认处理、时间积分与回弹的默认算法。这些不在工艺参数里，界面上多数也看不到。本篇把四款软件的差别主要归到这一层，第四节展开。还有一层差别本篇不展开，即材料卡。同一家钢铁企业、同一批试验数据，四款软件填进去的屈服准则和硬化律并不完全相同，系列②已单写。本篇把四张卡当作四款软件共有的输入，不计入差别来源。二、先看效率：计算时间 四款软件都是 8 个 CPU 并行，核数一致，耗时可以直接比。DynaForm 底下用的是 LS-DYNA，这一次跑的是 SMP 版的 F14.1；另外三家跑的是各自的求解器，走 MPP 并行。从快到慢依次是 AutoForm 94.5秒、PAM-STAMP 156.2秒、ANSYS Forming 454秒、DynaForm 781秒，最快与最慢差八倍多，排第二的 ANSYS Forming 也是 AutoForm 的近五倍。软件 三步实际耗时 并行核数 AutoForm 94.5秒（44 + 4.5 + 46） 8 CPU，MPP 并行 PAM-STAMP 156.2秒（146.1 + 5.612 + 4.518） 8 CPU，MPP 并行 ANSYS Forming 454秒（430 + 10 + 14） 8 CPU，MPP 并行 DynaForm 781秒（691 + 20 + 70） 8 CPU，SMP 并行 三步实际耗时之和。条形按拉延、修边、回弹三段堆叠，横轴为线性刻度，自上而下按耗时由小到大排列。四款软件同为 8 CPU 并行，全程默认设置。 差距几乎全部落在拉延这一步。修边和回弹两步，四款软件的单步读数都在 70秒以内，量级不大；拉延一步是 AutoForm 的 44秒 对 DynaForm 的 691秒，差了十五倍。这套算例的耗时基本由拉延决定。另有一项前提：这几个数是这台机器、这套默认设置下的用时，换机器或者调精度档都会变。三、再看结果 结果按三节摆。厚度与减薄是同一件事的两种写法，放在一起说；回弹各家报的不是同一个量，先交代口径再摆数；成形极限各家用的是各自的分区体系，只能在类目这一层上比。厚度与减薄 四款软件报出的最薄与最厚厚度如下，原始料厚 1.5mm：软件 最薄厚度 最厚厚度 DynaForm 1.026mm 1.786mm PAM-STAMP 1.052mm 1.668mm AutoForm 1.061mm 1.662mm ANSYS Forming 1.0958mm 1.6908mm 最薄那一列从 1.026mm 到 1.0958mm，四款软件之间差 0.07mm；最厚那一列从 1.662mm 到 1.786mm，差 0.124mm。同一件零件、同一块料、同一组工艺条件，一家算出来最薄还剩 1.0958mm，另一家只有 1.026mm。减薄率是同一件事的另一种写法，四款软件的读数如下：软件 最大减薄 最大增厚 DynaForm 31.600% 19.034% PAM-STAMP 29.8% 11.2% AutoForm 29.3% 10.8% ANSYS Forming 26.9471% 12.7197% 数值从 26.9471% 到 31.600%，最大的一家比最小的一家高出不到两成。四款软件界面上标的都是 thinning 一类的词，符号方向却不一样：AutoForm 把增厚记为正、减薄记为负，它的 -0.293 是减薄 29.3%、+0.108 是增厚 10.8%；另外三家反过来，正值是减薄、负值是增厚，DynaForm 图上标的最大值 31.600 是减薄、最小值 -19.034 是增厚，PAM-STAMP 的 0.298 与 -0.112、ANSYS Forming 的 26.9471% 与 -12.7197% 同理。笔者的做法是先取极值，再按「料厚乘上（1 减减薄率）」反算厚度，与各家厚度云图互校：ANSYS Forming 的 26.9471% 对 1.0958mm、AutoForm 的 -0.293 对 1.061mm、PAM-STAMP 的 0.298 对 1.052mm、DynaForm 的 31.600% 对 1.026mm，四组全部吻合；PAM-STAMP 那一组算出来是 1.053mm，与图上的 1.052mm 差 0.001mm，来自减薄率只印到三位小数的舍入。四款软件报出的最大减薄与最大增厚。红色为最大减薄，蓝色为最大增厚，同一家的两根条上下相邻，按最大减薄降序排列。图上数值取两位小数，各家的原始精度见上表。 位置上四款软件指的是同一类地方，报出的最大减薄都在板料外缘一带：ANSYS Forming 的极值在节点 #53197，位于侧壁的圆角一带和凸台的根部；AutoForm 的最薄点 1.061mm 在左下角圆弧附近，右下角对称的位置读到 1.063mm；PAM-STAMP 的最薄处 1.052mm 有两片，一片在板料左上角，一片在右侧中段；DynaForm 的最薄处 1.026mm 也是两片，一片在左侧偏上，一片在下方中部。四款软件的实现、网格、求解方法都不一样，指出的薄弱环节却都落在板料外缘，没有一家指到零件腹部。这一圈外缘正是被拉过凸模圆角、先弯曲再反向弯曲的地方，这一点四家没有分歧；数值差了不到两成，位置没有一家指错。增厚那一列看不出稳定的反向关系。减薄排第一的 DynaForm 增厚也排第一，19.034%；减薄排在末位的 ANSYS Forming 增厚排第二，12.7197%；PAM-STAMP 减薄第二、增厚第三；AutoForm 减薄第三、增厚末位。同一块料被拉进凹模，总量固定，某些位置拉得更薄，另外的位置就该相对厚一些，四款软件给的数里看不出这层对应。样本只有四个，这一条只能当趋势看。DynaForm 最薄的那一档覆盖 1.026 到 1.064mm，按像素数只占千分之一点五，很小一片；AutoForm 左下角和右下角两处读数几乎相同，位置是对称的。极值的覆盖面积不一样。回弹大小 回弹这一项四款软件给出的数最分散，读数范围如下：软件 读数范围 读数的性质 ANSYS Forming 合位移 0.0465 到 1.9803mm；z 向 -0.1738 到 1.4645mm 全场极值，合位移含整体刚体运动 PAM-STAMP 合成量 0.111 到 2.563mm；z 向 -0.601 到 1.870mm 全场极值 DynaForm 两幅：0.053 到 1.690mm；-0.392 到 1.226mm 全场极值，两幅量程不同 AutoForm 面内 -0.291 到 0.857mm；z 向 -0.291 到 0.857mm 两幅图共用同一固定量程 读数从 0.857mm 跨到 2.563mm，但这一项不能按数值排序，四款软件报的不是同一个量。ANSYS Forming 报的是合位移，范围 0.0465 到 1.9803mm。合位移里含零件的整体刚体运动，也就是零件整体在空间里平移与转动的那一部分；这一家另外报了 z 方向的位移分量，范围 -0.1738 到 1.4645mm，两个数的极值不在同一批节点上，说明面内位移和面外位移的分布并不一致。PAM-STAMP 同样报了两幅，一幅是三个方向的合成量 0.111 到 2.563mm，一幅是 z 方向的分量 -0.601 到 1.870mm。合成量不会小于任一分量的绝对值，2.563 比 1.870 大，符合这个关系，但两个数说的不是同一件事。DynaForm 也是两幅，一幅读数全为正，0.053 到 1.690mm；另一幅两头都带符号，-0.392 到 1.226mm；截图没有标题栏，哪一幅对应哪个变量无从判定。AutoForm 报的是按方向分开的两幅，面内方向和 z 方向各一幅。这两幅的色标量程是同一个固定范围，都是 -0.291 到 0.857mm，不是按各自的数据自动伸缩出来的；按这个量程读，两幅读数范围完全相同，反映的是位移分布形态。这一条按量程读取，与另外三家的全场极值不是同一种口径。四款软件报出的回弹读数范围。每一条是该家两幅图读数的包络，条的两端标出端点值，虚竖线为零位。AutoForm 的两幅图共用同一固定量程，不是按数据自动伸缩出来的；四款软件报的也不是同一个量，条的长短不能直接比大小。 这一项没有排名可给。回弹量不写明定义就没有意义：合位移天然大于任一分量，固定量程与按数据自动伸缩的全场极值也不是一回事。两个数直接比大小，差可能全部来自定义，与零件本身无关。要横向比回弹，得先统一到同一个量上，这一轮的数据做不到这一步。成形极限 四款软件都判了成形性，都没有开裂风险；报出来的类目划分各不相同。软件 出现的类目 开裂风险 ANSYS Forming Safe、Wrinkling tendency、Inadequate stretch 无开裂风险 AutoForm Safe、Thickening、Compress、Insuff Stretch 无开裂风险 PAM-STAMP Safe、Insufficient stretching、Wrinkling trend、Strong wrinkling trend 无开裂风险 DynaForm SAFE、WRINKLE TENDENCY、WRINKLE 无开裂风险 类目数不一样，一部分是显示策略的差别：PAM-STAMP 的图例只列本次结果里出现过的类目，DynaForm 把七类全列出来、没有的标成零。类目少不表示判得粗。名称与阈值都不能互换。Cracks、Splits 是不是同一个判据，界面上看不出来；每一类的界限由各家软件内部设定，没有对外公布，也没有统一标准。拿一张图上的颜色去印证另一张图，这个做法不成立。分区图与按曲线表达的成形极限图也不是一回事；分区是软件按内部阈值给出的结论，成形极限图给的是应变路径与曲线的相对位置。判断成形性要回到分类占比或者曲线本身。这一节能采信的结论有两条：四款软件都没有开裂风险，安全区域的位置趋势基本一致。分类体系和阈值本身能不能横向读，是另一件事。四、差异从哪里来 效率上最快与最慢差八倍多，结果上最大减薄差 4.65 个百分点、最薄厚度差 0.07mm。这些差别不是工艺参数带来的，那三项四款软件填的一样；也不是各自把设置调过，四款软件都保持默认。剩下的解释只有一个：各家软件的默认设置本身不一样。具体是哪几项，界面上看不到，笔者也没有能力逐项拆出来做单变量对照。可能来源有几项：单元类型与网格的默认取法，四款软件的默认网格尺寸不一样，网格直接决定圆角处能分辨到多细；接触算法与摩擦的处理方式，这影响材料怎么流进凹模；时间积分方案，显式和隐式在同一个算例上的步长与迭代次数差别很大；还有回弹这一步的算法，有的放到隐式框架里单独算，有的在显式框架里继续往下算。本篇说的默认，指的是四款软件都没动过的那套设置；各家的默认落在什么精度水平，报告里没有印出来。这几个数是这一次、这一台机器、这一套默认下的结果，换机器或者把某一家的时间步、网格调一档，数都会变。这一轮最该记下来的是：料厚 1.5mm 的一块 1.4301，最大减薄可以在 26.9471% 到 31.600% 之间摆动，一头一尾差 4.65 个百分点，折成厚度是 1.0958mm 和 1.026mm。同一件零件、同一块料、同一组工艺条件，换一个软件就是另一个数。这个数带着相当大的模型不确定性，引用时要把哪一家、什么设置一并写明，只写一个减薄率不够。下一步有两条路。一条是进一步对齐口径，四款软件在同样核数下跑，精度档也核到同一水平，把软件实现之间的差别隔离出来；另一条是回到实验，这个工业基准本身有实测数据，把四款软件的计算值和实测值放在一起，才知道哪一家的偏差更小。前者回答软件之间差多少，后者回答哪一家更准，这一轮只做到前者的第一步。五、三项打分 前面几节把能对上的数都摆完了，最后留一张打分表：左列是四款软件，右面三列依次是计算效率、结果精度、可操作性，每格五颗星。效率一列以实测耗时为据，结果精度与可操作性两列没有实测基准，是笔者的主观评价。软件 计算效率 结果精度 可操作性 ANSYS Forming ★★★☆☆★★★★☆★★★★★AutoForm ★★★★★★★★★☆★★★★☆PAM-STAMP ★★★★☆★★★★☆★★★☆☆DynaForm ★★☆☆☆★★★★☆★★★☆☆星是笔者按这一轮的结果给的，不是软件自带的评价。计算效率按上一节的耗时给，三步合计越少星越多：四款软件同为 8 CPU 并行，AutoForm 约 94.5秒 五星，PAM-STAMP 约 156秒 四星，ANSYS Forming 约 454秒 三星，DynaForm 约 781秒 二星；后两款比前两款慢三倍以上，星数也相应拉开。结果精度一列本篇没有实测基准可对照，四款软件都给四星；这四颗星不代表它们一样准，只表示没有基准之前给不出高低、都能算出可用的结果，暂不做排名。可操作性一列主观性最强，按笔者这一轮的使用感受给：ANSYS Forming 界面与流程最顺手，给五星；AutoForm 四星，PAM-STAMP 与 DynaForm 三星。这一列读者可按自己的习惯调整。 三列都按五颗星看，挑哪一款还是看权重落在哪一列：赶节点时效率的分量重，做方案验证时精度的分量重，带新人时操作性的分量重。本篇基于 NUMISHEET 2025 工业基准上四款冲压软件的实算结果整理。四款软件的几何、材料数据与工艺条件相同，其余设置保持各自默认；本篇把差别主要归到软件默认设置这一层，材料卡的差异系列②已单写，不计入差别来源。厚度与减薄的极值取自各家报出的全场极值，其中 AutoForm 把增厚记为正，与另外三家相反。回弹这一项四款软件报的不是同一个量：ANSYS Forming 与 PAM-STAMP 报合成量与分量，DynaForm 的两幅图未标方向名称，AutoForm 的两幅图共用同一固定量程，均已在表内与正文中标明。成形性分区由各软件内部阈值判定，名称与阈值互不对应，不宜按颜色互换。耗时为三步实际耗时之和，四款软件同为 8 CPU 并行，说明的是这次这台机器、这套默认设置下的用时。 来源：阿毅工作室