复合材料的几种软件 abaqus samcef

结合论坛上资料，和自己一点对软件了解情况，自己简单总结了ABAQUS和samcef在composites方面的特点，如有错误，请大家指正！

（1）
商业软件应用状况：

英国的Laminate tools、欧洲宇航局的ESAComp都是复合材料结构设计、分析和制造于一体，工业界采用较多。

ESI公司的PAM系列：sysply用作铺层分析，pam-form做热成型，pam-rtm树脂传递模塑。工业界应用较多，但ESI市场份额都不大（pam-crash除外）。

ANSYS, ABAQUS, Nastra以及Samcef是通用有限元分析软件，具有广泛性、通用性。ABAQUS在非线性方面较强，Ansys长于多场耦合。ABAQUS及Samcef在复合材料方面，特别是铺层方面，操作都比较友好，性能也不错。ABAQUS及 Samcef在学术，工业方面应用都相对较多。两者之间存在较大竞争。

（2）
ABAQUS
VS
Samcef：

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模块及功能：

Abaqus/CAE：有专门的复合材料设计模块plyup及Composite Modeler for Abaqus/CAE（CMA）。Plyup可以对复合材料进行铺层设计；CMA扩展了仿真能力，可以与其他环节直接融合，生成制造数据以确保最终的零件与分析模型相符。

Samcef composites： 作为samcef的复合材料建模仿真模块，具有强大的前后处理功能，可以进行从初步的线性分析到深入的非线性分析，从简单的零件级分析到复杂的系统级分析，从静力学分析到动力学分析，以及模态分析和优化设计。

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复合材料单元：

Abaqus：分层单元，分层实体单元，实体壳单元；

Samcef：缠绕、层叠以及夹心结构，每种结构有相应单元模拟。如层叠结构：膜单元、2D平面单元、薄壳单元(Kirchhoff)、厚壳单元(CLT)、3D实体单元、薄壁梁单元。

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失效准则：

Aabqus：MSTRS最大应力理论失效准则，TSAIH Tsai-Hill理论失效准则,TSAIWTsai-Wu理论失效准则,AZZITAzzi-Tsai-Hill理论失效准则,MSTRIN最大应变理论失效准则。

Samcef：为复合材料的强度校核提供多种准则，除了包括Abaqus上述准则外还包括了Hashin，Rice and Tracey准则，同时用户也可以自定义失效准则。

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复合材料分层破坏的模拟：

Abaqus中采用了VCCT及Cohesive技术，在samcef中也包含有Cohesive elements的定
义，可以用于复合材料的层间撕裂和损伤分析,但没有应用VCCT技术。

另外，Abaqus中包含Z-pin增强复合材料的模拟：Z-pin增强复合材料可以很好地控制复合材料的层间开裂。对于此类复合材料的模拟，可以同时使用VCCT和cohesive单元技术。复合材料的层间开裂使用VCCT技术，而Z-pin的影响使用cohesive单元模拟。

（3）
裂纹扩展方面：

在ABAQUS，Samcef中都可以应用常规有限元法及XFEM对裂纹扩展进行分析:

常规的有限元法：不连续问题需要对网格重新划分，大变形计算采用无网格方法，计算量比较大。扩展有限元法 ( XFEM)它继承了常规有限元法的所有优点。

XFEM( 扩展有限元) 与常规有限元相比主要的优点是避免了常规有限元由于孔洞、夹杂、裂纹等不连续的存在导致的网格划分不便，并能根据材料属性和破坏准则自行判断裂纹扩展的方向，在模拟孔洞、夹杂、裂缝裂纹扩展、剪切带模拟等问题中得到了广泛的应用。