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[ACTRAN] 关于Virtual Lab、Sysnoise和Actran的对比及前世今生

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发表于 2014-3-31 18:57 | 显示全部楼层 |阅读模式

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以前论坛里就有人一直在问这几个软件,大家也讨论过,但是感觉没人系统对比过。因为个人论文的特殊性,我被逼学了这三种软件,因为没有一个软件能单一解决我的问题。用了一年左右,跟大家分享一下自己的经验,大家使用的时候(主要是新手)可能能有一些帮助。有不对的地方,请大家指正,欢迎大家补充讨论。###############说明,软件讨论顺序只是按照我学的先后顺序,没有排名。
1.Sysnoise
首先大家都明白,这三个软件其实最初的开发者都是一个人,比利时Universite Catholique de Louvain的Jean-Pierre Coyette教授,最早的产品叫Synoise,包括有限元和边界元等多种计算方法。这款软件在更早些时候大家使用的非常多,现在因为升级成VL之后使用的人少了。
优点:(1)Command。Sysnoise的命令流是非常好用的,简单易懂,做批处理神马的毫无压力,如果你不熟悉命令流,可以先GUI操作,然后在journal里面会详细记载你每一步的命令,就跟Ansys APDL是差不多的。这样你修改模型就很容易了,做论文的童鞋经常要做参数分析的,而很多商业软件的命令流是很弱的,Sysnoise确实在这方面很好使。个人感觉这三款软件中他的命令流是最好用的。
        (2)结果文件输出。Synoise的输出也是很方便的,一次性全部输出,大家后处理可以随意,你想要什么有什么,因为结果文件不是二进制的,一下子就看明白格式了,所以用Matlab、Python之类的读写结果也很简单。
        (3)2D计算。这一点可能很多人不需要,只是对我有用,Synoise可以进行二维BEM和FEM的计算,而升级为VL之后不知为何取消了这个功能。可能是觉得二维根本算不准,没意义,但是在很多情况下二维计算是很有用的,尤其是对我而言,呵呵。
缺点:旧。是的,Sysnoise版本太旧了,自从升级成VL之后就不再更新了,而算法这种东西是需要与时俱进的,即时是同样的算法,如何加快速度也是要不停研究的。Synoise在计算速度上必然是不能跟新软件媲美的,而且很多功能也没有,比如PML,APML等等。
总结:Synoise适合小规模模型,适合喜欢用命令流的同学,很多做论文的朋友应该会比较喜欢。
2.Virtual Lab
Synoise先是被LMS公司收购,然后LMS又被德国西门子收购,好吧,早就是西门子的了。当我发现我的3D模型自由度增大之后Synoise已经无法满足我的需求了,于是有朋友推荐了VL,感谢群里面的各位大大的帮助,让我很快学会了VL。
优点:(1)功能丰富,接口齐全。VL整合了很多的功能,从建模到计算到后处理,一些列工作都可以在VL里面完成,这对于工程类人员是非常方便的,学一个软件就能完成所有的工作。而且VL对于各种CAE软件的接口也做的不错,大家可以在其他软件里面建好模型,直接导入。
         (2)手段多样。VL在Synoise的基础上有了进一步的声级,对于大规模模型,无论是边界元里的Fast Multipole 甚至最新的H-Matrix BEM还是有限元中的PML、AML,都是很好的计算方法。还有一些其他功能我没有用过,大家可以补充。虽然这些算法早就有了,但是VL商业化跟进很快。
         (3)学习途径多。由于VL在中国宣传的很成功,用的人很多,不管是论坛还是群里都比较活跃,两个版主也很热心,还录制视频,所以大家能通过很多方法学习VL,很容易就能上手,这个给VL加分不少。
         (4)在线帮助很强大。VL的在线帮助包括理论介绍、参数说明和例子,很好用。但是理论介绍略显薄弱。
缺点:(1)Command不方便。我没找到VL 的Command,听说可以编写脚本文件,但是显然没有Synoise容易上手,对于要变换参数批处理的童鞋,这点比较惋惜。
         (2)输出结果不方便。VL必选先画图,然后导出数据,这点是很蛋疼的,如果你场点多,导出数据将极为麻烦和费时,我相信很多朋友已经体验到这一点了,论坛里很多朋友都问过这个问题。因为很多人还是需要自己后处理的,而不是直接在VL里面出图。
         (3)没有2D计算。这一点在前面说过了,可能大部分朋友用不到,也没啥问题。

总结:VL适合大规模问题,速度优势明显,但是VL不太适合需要进行大量参数分析做科研的朋友。
3.Actran
Synoise被收购之后,很快有很多公司投资Jean-Pierre Coyette教授,开发了新软件Actran。由于BEM和FEM在解方程时矩阵的差异性,其计算时间和自由度的关系是完全不一样的,Jean-Pierre Coyette认为未来随着计算机的进步,FEM有更强的生命力,因此Actran致力于有限元的开发,10多年来发展也很迅速。但是其进入中国较晚,我感觉用的人没有VL多。当然,后来Actran被美帝的MscA公司收购了,至此,比利时土生土长的声学计算软件都被各大帝豪吞并了。
优点:(1)软件小。这也是优点?没错。Actran安装程序不到200M,比起现在动辄几个G的软件来说,实在太精简了。
       (2)强悍的Command和多任务批处理。Actran的命令流也是比较好用的,其session文件可以批量生成edat文件,然后通过批处理直接运行,可以进行复杂的参数分析。但是我感觉还是Synoise更胜一筹,比如Actran的所有东西都要在Domain上定义,你要加边界就得先定义Domain,这个很不方便。Actran的Command line是很强悍的,无需打开软件,直接就能运行,而且他占CPU很少,所以你可以通过Comman line同时运行多个程序。我在用Synoise和VL的时候基本上CPU都是很满的,从来没有多个任务同时运行过,但是Actran同时开了5个任务进行批处理,CPU也不过70%。
       (3)丰富的FEM功能。由于一直致力于FEM的计算,所以Actran在这方面很出色,PML、APML等功能也是应有尽有,而且其求解器速度很快,比如KRYLOV能同时直接求解四个频率,速度相当快,我用无限元计算跟Synoise对比过,速度快了10倍以上,当然也跟Sysnoise太老有关系。
       (4)2D计算。Actran保留了这个功能。我是因为VL没有此功能,Sysnoise二维FEM计算太慢而被逼学了Actran。
       (5)理论介绍详细。用软件,首先要懂理论,不然就很盲目。VL的在线帮助很强大,但是主要是操作和属性说明,理论稍微弱了些。Actran的帮助文件包括了详细的理论介绍和edat命令流中的说明,很容易看明白原理。
缺点:(1)建模Domain限制。前面说过了,actran需要先定义Domain,就是把单元定义成组,然后赋属性之类的,这个其实很多软件都是这样,但是你不要把边界也搞成这样啊。我想在2号单元上直接定义个速度,就得先把2号做成一个域,这多麻烦,Sysnoise和VL都是可以直接通过单元号来赋值的。
         (2)学习途径较为单一。相比其前面两个软件,Actran的宣传就差多了,各大论坛很少讨论,海基做了个Actran的论坛也是基本一潭死水,群里面也不活跃。主要就靠看Actran官方的一些例子来学习,不过这些例子还是做的很齐全的,各种功能算例做的很好,从简单的到复杂的甚至教你修改脚本,都很齐全。但是例子是英文的,有些朋友可能还是不习惯。
         (3)不同版本之间的模型语法不一致。可能是前后没有统一,actran14.0的模型在actran13.0里竟然报错了,我后来一看,是由于速度的定义方式不一样,其实这种问题在很多软件里都有,高版本打不开低版本。但是用户还是希望能兼容的好啊。
        (4)帮助文件过于侧重理论。Actran的帮助文件对于参数的说明还是弱了些,有些都没详细说明,就在界面上显示了一行字,相反理论介绍非常全面,对于注重工程应用的朋友,可能更关心怎么填参数,而不是为什么。
总结:BEM在高频计算存在奇异、速度慢等问题,可以用Actran  FEM计算,适合大规模问题,适合批量计算和做参数分析的朋友。     

非常感谢在学习过程中给我帮助的朋友们,尤其是阿伟和冯博士。也希望大家能够通过不同的软件解决自己的问题,软件不是万能的,算法也不是万能和完美的,没有完美的算法,举个例子,很多人觉得PML或者AML比无限元IFEM要好,可以完全取代了,这个概念当然是不对的,看过理论对比你就知道各种算法的缺陷和适合的问题。


水平有限,欢迎大家批评指正。






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赞成: 5
支持原创!谢谢分享经验!!  发表于 2014-4-1 22:32

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发表于 2014-4-1 18:41 来自手机 | 显示全部楼层
总结的很好,谢谢分享

来自:Android客户端
发表于 2014-4-1 19:14 | 显示全部楼层
熟悉VL和SYSNOISE的朋友,其实是可以用VL生成模型,然后利用其自带的升级后的Sysnoise和命令流来进行部分参数研究的。2维问题确实是被VL暂时取消了,曾经计划要拿回来,但目前还没看到。
 楼主| 发表于 2014-4-1 22:09 | 显示全部楼层
Top_Dog 发表于 2014-4-1 19:14
熟悉VL和SYSNOISE的朋友,其实是可以用VL生成模型,然后利用其自带的升级后的Sysnoise和命令流来进行部分参 ...

请问VL的命令流在哪里有,有教程吗?如何使用呢?
发表于 2014-4-11 11:40 | 显示全部楼层
最初的Sysnoise和FEMTools开发成员应该都是一个大课题组的,两个软件使用相同command命令处理程序,当时还没有GUI
发表于 2014-4-11 11:44 | 显示全部楼层
赞原创,谢谢。
发表于 2014-4-13 23:35 | 显示全部楼层
"(3)不同版本之间的模型语法不一致。可能是前后没有统一,actran14.0的模型在actran13.0里竟然报错了,我后来一看,是由于速度的定义方式不一样,其实这种问题在很多软件里都有,高版本打不开低版本。但是用户还是希望能兼容的好啊。"

13.0当然打不开14.0的模型了。一般是向下兼容的,应该是14.0模型可以打开13.0的模型。
 楼主| 发表于 2014-4-15 16:42 | 显示全部楼层
zswseu 发表于 2014-4-13 23:35
"(3)不同版本之间的模型语法不一致。可能是前后没有统一,actran14.0的模型在actran13.0里竟然报错了,我 ...

那也不一定,我是直接读入的deat文件,就是类似于命令流,不是直接导入模型,所以是语法问题,就算用14.0去读13.0的命令流,也会有问题的,跟那种兼容还不太一样,他就是定义参数的语法改变了
发表于 2014-4-16 00:02 | 显示全部楼层
song0404 发表于 2014-4-15 16:42
那也不一定,我是直接读入的deat文件,就是类似于命令流,不是直接导入模型,所以是语法问题,就算用14.0 ...

哦,这样的。语法变了是比较坑的,希望大体不变,少数不常用的稍微变,少变才好。
发表于 2014-5-19 21:11 | 显示全部楼层
果然大神级的人物
发表于 2014-6-8 17:38 | 显示全部楼层
介绍的挺详细的,这些软件学习起来都挺困难的
 楼主| 发表于 2014-6-8 22:31 | 显示全部楼层
shhu 发表于 2014-6-8 17:38
介绍的挺详细的,这些软件学习起来都挺困难的

不困难,都有教程,网站还有热心网友。学软件是最容易的,明白原理比会用软件难
发表于 2014-6-9 13:46 | 显示全部楼层
感谢楼主啊,哈哈
发表于 2014-6-12 13:44 | 显示全部楼层
楼主,请教个问题,我在安装sysnoise完成之后,可以正常打开,但是在计算时会突然中断,提示sysnoise.exe已停止工作。
我在别的电脑上就可以正常用,不知道为什么换了台电脑就不行了,请问你遇到过这种情况吗?
 楼主| 发表于 2014-6-12 16:38 | 显示全部楼层
跳动的杯子 发表于 2014-6-12 13:44
楼主,请教个问题,我在安装sysnoise完成之后,可以正常打开,但是在计算时会突然中断,提示sysnoise.exe已 ...

如果工况多,有可能出现停止,如果只是一个工况,那可能是你电脑系统的问题,xp系统比较好
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