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五大CAE软件巨头都有哪些仿真软件?

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1963年,第一个商业有限元软件公司MSC诞生于NASA,经过大约60年的蓬勃发展,各软件公司不断收购,最终形成巨头垄断局面,目前仿真分析行业基本被五大流氓垄断:ANSYS,Dassult Systems,Altair,MSC,西门子工业软件

MSC 1963年成立于美国加利福利亚,Ansys 1970年成立于美国宾夕法尼亚州,Dassult Systems 1981年成立于法国,Altair 1985年成立于美国底特律,西门子工业软件部门脱胎于西门子公司,大约在2001年左右开始涉足仿真软件,其总部也在美国。Dassult虽然是法国公司,但其最著名的软件Abaqus,收购的美国公司,目前核心开发人员也在美国,因此仿真软件几乎是美国一家独大的局面。

通过几十年的不断收购,五大巨头基本上都形成了结构+流体+多体+电磁全系列仿真软件的格局,每个巨头都有当家拳头产品,护城河很高,后来者想再进入这个市场非常困难。

1 五大CAE软件巨头之ANSYS

ANSYS目前市值324亿美金,约合人民币2100亿,约等于海尔智家的市值,单靠卖软件就值这么多钱,名副其实的高附加值行业。

ANSYS最出名的产品Workbench以简单易用而著称,拉几根线就能做耦合仿真,非常强大,但ANSYS最强势的产品还是显式结构分析软件LS-DYNA(2019年收购),疲劳仿真软件nCode,通用流体仿真分析软件Fluent(2006年收购)以及电磁仿真软件Maxwell,这几款软件在各自领域内几乎都是最强的产品。下面是ANSYS的产品架构图(建议点开图查看并保存备用)

2 五大CAE软件巨头之Dassult Systems

提到Dassult(达索),大家第一个想到的一定是造阵风战斗机的达索航空,你想的没错,达索系统和达索航空都是法国达索集团旗下子公司,而且达索系统作为小弟,其第一款产品CATIA的第一个用户也是大哥达索航空。

达索公司最出名的产品莫过于ABAQUS,广泛使用于汽车、手机等行业,ABAQUS本是美国软件公司,于2015年被达索收购;流体仿真软件PowerFLOW(2016年收购)多用于汽车外流场仿真,非常昂贵,只租不卖,汽车公司每年通常租金都要数百万人民币;电磁场仿真软件CST Studio Suite(2016年收购)也广泛用于汽车、通信等行业。下面是Dassult的产品架构图(建议点开图查看并保存备用)

3 五大CAE软件巨头之Altair

Altair 1985年从美国汽车之城底特律起家,最开始给福特通用等企业做咨询项目,后来逐渐涉足软件开发。此时有限元软件市场上已经巨头林立,后来者Altair想要立足仿真软件市场很不容易,Altair通过前处理工具HyperMesh、优化软件OptiStruct和按点数销售的新模式让其得以立足有限元仿真市场。

  • 巨头们都忙着做求解器,而且计算性能较弱,模型普遍简单,因此网格划分工具没有得到足够的重视,Altair于1989年发布第一版网格划分工具HyperMesh,一炮而红;

  • 1994年又推出结构优化软件OptiStruct,使CAE工程师能进一步指导设计,有限元仿真的作用进一步增强;

  • Altair基于license点数销售软件的新模式而不是按模块销售的策略,点数就像游戏币,不同软件模块就像不同的游戏,需要不同的点数,如果购买了需要较多点数的求解器,那么需要的点数小于求解器的前后处理工具可以直接使用,而不需要额外的费用。

Altair目前最强势的产品是前处理工具HyperMesh结构优化软件OptiStruct离散元仿真工具EDEM,以及高性能计算管理平台PBS下面是Altair的产品架构图(建议点开图查看并保存备用)

4 五大CAE软件巨头之MSC

MSC作为NASA亲儿子,也是全世界第一个商业有限元仿真软件公司,从1963年成立,到2017年被瑞典一家做硬件的海克斯康以8亿美元的价格收购,令人唏嘘。但这并不意味着MSC实力不行,MSC手里仍然有多个明星产品,实力强劲。

MSC最强的产品莫过于MSC.Nastran,汽车、航空以及造船行业的仿真分析都以Nastran为标准,可谓根深蒂固;2002年收购的多体动力学软件Adams占据了绝大部分多体动力学仿真软件市场,广泛使用于汽车、重工、航空航天等行业。下面是MSC的产品架构图(建议点开图查看并保存备用):

5 五大CAE软件巨头之Siemens

Siemens西门子公司作为以硬件为主的德国巨头,和前面四家主要做仿真软件的巨头最大的区别在于有硬件测试设备LMS,可以有CAE仿真形成良性互动。

西门子在仿真软件这块最强势的产品模过于2016年收购的流体仿真软件STAR-CCM+,广泛用于汽车外流场分析;2016年收购的电子产品热分析软件Flotherm在PCB板行业广泛使用;再加上CAD软件NX UG的配合,使得西门子成为有限元仿真软件行业的重要玩家。下面是Siemens的产品架构图(建议点开图查看并保存备用):

6 各学科知名仿真软件

商业有限元软件经过六十多年的发展,已经非常成熟,在结构、流体、电磁、多体、制造仿真等方面都已经有成熟的商业有限元软件,各学科常用CAE软件见下图(建议点开图查看并保存备用):

来源:知乎

    
来源:CAE仿真学社
LS-DYNAFluentMaxwellWorkbenchSystem疲劳通用航空航天汽车电子离散元多体动力学
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首次发布时间:2023-04-02
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