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Cosmos軟件是美國SRAC（Structure Research and Analysis Corporation ）公司的產(chǎn)品，它具有計算速度快、解題時占用磁盤空間少、使用方便、分析功能全面、與其他CAD/CAE軟件集成性好等優(yōu)點。
目前在全球范圍內(nèi)的CAE軟件產(chǎn)品是非常多的，如COSMOS、ANSYS、NASTRAN、PATRA N、ADINA、SAP、MARC、ASKA、RASNA、JIFEX（國產(chǎn)）等。下面將美國加洲理工學院Paul M. McEcroy博士對一些CAE軟件的測試結(jié)果公布于此，供一些企業(yè)參考。值得一提的是Paul M. McElroy博士是完全站在公正的、中立的立場上進行這項工作的，并且這些結(jié)果已經(jīng)得了其它有關(guān)專家的進一步證實，目前已經(jīng)成為國際公認的結(jié)論。測試這些結(jié)果的前提是：各種分析題目相對于每一種軟件都具有相同數(shù)目的結(jié)點數(shù)、元素數(shù)和DOF，限于篇幅，這些相同的設(shè)置結(jié)果不累述于此，分析結(jié)果見
表1：COSMOS、NASTRAN、ANSYS測試結(jié)果比較
實體模型 分析類型 技術(shù)指標 ：
電話手柄 靜力分析 最高精確度
0.00318
0.00318
0.00320
解題時間
46秒
244秒
460秒
占用磁盤空間
11MB
73MB
240MB
墻掛 靜力分析 最高精確度
0.00159
0.00159
0.00165
解題時間
70秒
4920秒
360秒
占用磁盤空間
17MB
585MB
70MB
鞍型托架 振動頻率分析 模型1
2465.4 HZ
2465.4 HZ
2469.5 HZ
模型2
4969.4 HZ
4969.4 HZ
4977.7 HZ
模型3
7340.0 HZ
7339.9 HZ
7352.3 HZ
模型4
7722.4 HZ
7722.4 HZ
7750.9 HZ
模型5
9432.5 HZ
9432.5 HZ
9470.9 HZ
解題時間
160秒
430秒
1500秒
占用磁盤空間
10.3MB
93.3MB
355MB
從目前三種流行的分析軟件的測試表中可以看出，COSMOS和NASTRAN的分析結(jié)果是很接近的，NASTRAN是通過犧牲速度來達到精度的，而ANSYS是通過放棄精確度和加大解題占用的磁盤時間來提高速度的。分析一下表1技術(shù)指標的平均值（當然某個領(lǐng)域的分析可能與這個平均值比會有一些出入），COSMOS、NASTRAN、ANSYS解題速度比為1：16：9，解題占用的磁盤空間比為1：14：22。也就是說COSMOS解題的平均速度分別要比NASTRAN和ANSYS快16倍和平倍，而解題占用的磁盤空間分別減少14倍和22倍。從這些數(shù)字也可以看出COSMOS軟件在有限元分析軟件中是技高一籌的。
COSMOS為什么速度快？
要解釋清楚這個問題應(yīng)該考查一下有限元分析軟件的算法。有限元分析軟件現(xiàn)在基于的算法有兩種：一種是所謂的直接解法，一種是所謂的迭代解法。因為有限元軟件處理的對象大部分是高元方程組，因此直接解法總能求得解，但速度就不能保證很快，雖然迭代法解題的速度很快，但不能保證所有的算法都是收斂的，因此傳統(tǒng)的有限元分析軟件大都采用直接解法。1982年，前蘇聯(lián)的三位數(shù)學物理博士致力于研究有限元分析的迭代算法的收斂性問題，因為，如果能保證迭代法總是收斂的，就可以大幅度提高解題速度。他們采用窮舉法，分析迭代法中所有發(fā)散的算法，最后總結(jié)出500多種導致迭代法發(fā)散的原因并加以有效的對癥下藥，終于在11年后的1993年發(fā)明了舉世矚目的FFE（快速有限元法，F(xiàn)ast Finite Element ）算法。FFE方法其實就是針對不同的迭代算法總能保證其收斂的改進的迭代法，現(xiàn)在的Cosmos就是采用的這種FFE方法。這是Cosmos解題速度快的一個重要的原因。
Cosmos解題時為什么占用的磁盤空間那么少？
Cosmos采用的算法是FFE技術(shù)，而FFE技術(shù)是1993年才發(fā)明的，要想把這種快速有限元技術(shù)應(yīng)用到Cosmos軟件中，必須重新編寫Cosmos的源代碼，1993年世界上比較先進的C++語言技術(shù)已經(jīng)成熟，面向?qū)ο蠹夹g(shù)、內(nèi)存優(yōu)化管理技術(shù)、磁盤管理技術(shù)也已上了一個新臺階。正是因為在Cosmos的新的源代碼中利用了這些新技術(shù)，所以Cosmos才具有用少的磁盤空間解決復雜的分析問題的能力。雖然SRAC在重新編寫Cosmos源碼上付出了代價，但卻換回了其他CAE軟件不能比擬的功能。使用方便 Cosmos是基于PC+WINDOWS上的軟件，這在使用上很顯然要比基于工作站+Unix上的軟件好用的多。這對熟悉WINDOWS和UNIX使用的人就更清楚，因為有很多文章作這方面的說明，所以，就WINDOWS和UNIX的使用方面在此也不再累述。但值得說明的一點是很多有限元分析軟件都是很早以前用FORTRAN編寫的，所以界面并不都是很友好的，但Cosmos基于的操作系統(tǒng)就是PC機上的WINDOWS，所以就其界面來說必將越來越好。另外，COSMOS為各種分析類型建立了分析步驟示意圖，如果對分析步驟不很明了，可以打開分析步驟示意圖，它會提示應(yīng)該做的每個步驟，就象馬路的交通指揮燈一樣；COSMOS還建立了智慧導向型菜單系統(tǒng)，如果分析問題的準備工作未做好，COSMOS就使相應(yīng)的功能項變暗，使分析無法進行下去，這節(jié)省了誤操作所浪費的時間。
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