这是《工业软件公司100》的第6篇。每期一家,摸清工业软件家底。上期我们聊了MSC Software,一个帮人类登月、后来被时代甩下的“祖师爷”。今天这位,和MSC颇有渊源——它的创始人,是从MSC“叛逃”出来的。但它后来干了一件MSC没干成的事:把非线性仿真做到封神。在CAE圈子里,有一个共识:搞线性问题,用Nastran;搞非线性问题,用Abaqus。什么叫“非线性”?简单说就是:你按一下弹簧,它缩回去——这是线性。你按一个橡胶球,它变形了,松开手它弹回来,但变形过程中的力-位移关系不是一条直线——这就是非线性。ABAQUS 的创立与 MARC 有着很深的渊源。可以说,如果没有在 MARC 公司的这段经历,可能就不会有后来的 ABAQUS。David id Hibbitt、Bengt Karlsson、Paul Sorensen——天天跟非线性打交道,越用越觉得:MSC的路子不对,得重写。他们去找老板:“咱们能不能搞个专门算非线性的求解器?”老板看了看预算,摇了摇头:“非线性市场太小,不划算。”他们在美国罗德岛州普罗维登斯市——布朗大学所在地,租了间办公室,开了一家新公司。公司名字就叫:Hibbitt, Karlsson & Sorensen, Inc.——简称HKS。和MSC当年的起名风格一模一样:三个人名拼一块,朴朴实实。软件叫什么?他们从“ABAque”(拉丁语,意为“算盘”)得到灵感,取了个名字:Abaqus。为什么是算盘?因为算盘是“计算”的象征。但他们又不想太直白,就在拼写上动了点手脚:Abaqus(不是Abacus)。所以,Abaqus这个名字,字面意思是“一个算盘”。Abaqus早期的核心产品叫Abaqus Standard——一个隐式求解器。擅长算静态、低速、高精度的非线性问题。后来他们又推出了Abaqus Explicit——一个显式求解器。专门算高速冲击、碰撞、跌落这类瞬态问题。橡胶: 轮胎、密封圈、减震垫——这些橡胶件的变形极其复杂,别的软件算不准,Abaqus算得准。直到今天,全球轮胎行业(米其林、普利司通、固特异)都把Abaqus当“标准答案”。泥土和岩石: 隧道开挖、基坑支护、大坝渗流——土力学问题,本构模型极其复杂。Abaqus内置了上百种材料模型,连“摩尔-库仑”“邓肯-张”这些土力学经典模型,都在里面。生物力学: 你没看错,Abaqus还能算人体。骨科医生用它模拟骨骼受力,心脏支架公司用它测试支架在血管里的扩张,甚至有人用它研究脑组织在撞击下的变形——搞汽车安全性的,用的就是这玩意儿。一个人从三米高摔下来,哪根骨头会断?Abaqus能算。“有什么搞不定的非线性问题?丢给Abaqus吧。”它不仅在技术上碾压对手,商业上也做得风生水起。到2000年左右,Abaqus在全球高端非线性分析市场的份额,已经超过了MSC。MSC后来也搞了非线性产品——MSC.Marc(收购来的),但始终没能撼动Abaqus的地位。原因很简单:Abaqus从一开始就是为了非线性而生的,它的底层算法、单元库、材料模型,全都是为非线性优化过的。而MSC的非线性能力,是“后来嫁接”上去的——就像给一辆卡车装个跑车引擎,怎么开都别扭。Abaqus还有一个“杀手锏”:它把最好的文档写进了行业历史。Abaqus的用户手册,是公认的CAE领域“教科书”。不仅教你怎么用软件,还教你有限元理论的底层原理。很多高校直接用Abaqus的文档当教材。学生们一边学理论,一边学软件,毕业了自然只会用Abaqus。法国达索系统——就是第1期我们聊过的那个“设计界文艺理工男”——宣布以2.04亿美元收购Abaqus的母公司HKS。达索当年收购的不是整个HKS,而是它的“妈妈”——达索先收了HKS,然后把它和自己的仿真业务整合,成立了SIMULIA品牌。Abaqus就成了SIMULIA的王牌产品。2008年,达索收购了Engineous Software(Isight的开发商)。2010年,达索收购了IBM的PLM业务(包括销售渠道)。这几次收购加起来,才是30多亿美元。但外界常把Abaqus那一单“记大”了,因为Abaqus的名气实在太响。Abaqus被达索娶进门之后,不仅没“受委屈”,反而过得更好。因为达索是做设计的——CATIA是全球最牛的CAD软件。Abaqus是做仿真的——全球最牛的非线性求解器。以前,你在CATIA里画一个零件,想用Abaqus算一下,得先把模型导出来,再导入Abaqus,中间难免丢数据、丢特征。现在呢?达索搞了个“CATIA Analysis”——Abaqus的求解器直接嵌进了CATIA。你在CATIA里画完,点一下按钮,后台自动调用Abaqus开算,结果直接在CAD界面里显示。一位老工程师回忆:“2006年前后,用CATIA和Abaqus就像左手牵右手。别的软件还在纠结‘我的模型导进去怎么破面了’,我们已经算完一轮了。”今天的Abaqus,是达索SIMULIA品牌的核心产品。- Abaqus Unified FEA:核心求解器,包含Standard(隐式)和Explicit(显式)。
- Abaqus/CAE:前后处理器,用来画网格、看结果。
- Abaqus/Viewer:轻量级结果查看器,免费分发。
- Isight:做多学科优化。你可以用Isight调用Abaqus,自动调整参数,找到最优设计。
- Tosca:做拓扑优化。你可以用Tosca告诉Abaqus:“这块材料要承受多大的力,你帮我算算,最少需要留多少材料?”
在航空航天、汽车、电子、医疗、能源、消费品——几乎所有需要搞“复杂力学”的行业,Abaqus都是“标配”。一个搞轮胎的工程师说过一句话,特别能代表Abaqus在业内的地位:“你说你算出来一个新结果?行,拿Abaqus跑一遍,跑出来了我就信。”2000年代初,中国的高校里,最流行的有限元软件是ANSYS——因为爱国版好找,教程也多。但真正搞科研的课题组,尤其是搞力学、搞材料的,都会悄悄装一个Abaqus。因为发论文需要。你用ANSYS算出来的结果,审稿人不一定认;但你用Abaqus算出来的,审稿人基本没话说。后来ANSYS也搞了非线性功能,但圈里人还是认Abaqus。到今天,中国几乎所有航空航天院所、汽车主机厂、高校力学系,都有Abaqus的授权。它就像一把“尺子”——你说你的产品能承受多大的力?行,用Abaqus量一下。今天我们聊了Abaqus,那个被达索37亿美元“娶进门”的非线性之王。Abaqus的故事告诉我们:在一个巨头垄断的市场里,找到一条“窄而深”的路,照样能杀出来。这家公司你可能从来没听过——因为它压根儿不做机械仿真。2000年代初,搞天线设计的工程师有个“心病”:算不准。算出来的结果和实测总差那么一点点。直到有一天,一个叫CST的软件出现了——它的算法不是主流的那种,而是一种“离经叛道”的方法,叫“时域有限差分”。
结果一出来,所有人都闭嘴了。准,太准了。
后来,它被达索看上了。达索说了四个字:“我要它。”
本文参考了官网公开资料、历年财报、行业媒体(如Engineering.com、DEVELOP3D)报道及科技博客分析。部分数据和表述基于公开信息整理。
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