常用CAE分析軟件簡介

常用CAE分析軟件簡介一． 結構分析常用前后處理器HyperMesh: 在網(wǎng)格劃分專用軟件中，綜合評價最高 。/FEMAP: 其產(chǎn)品被各大軟件（包括 MSC/NASTRAN）捆綁銷售，有過驕人業(yè)績，后歸并于SDRC->EDS。 /products/plm/femap/MSC/PATRAN:MSC 公司的網(wǎng)格劃分軟件，可實現(xiàn)與 NASTRAN、ABAQUS、MARC、ANSYS等諸多FEM軟件接口的前后處理器。/ABAQUS/CAE:ABAQUS有限元分析的前后處理模塊，也是建摸、分析和仿真的人機交互平臺。Truegrid:XYZScientificApplication 公司的網(wǎng)格剖分軟件，在網(wǎng)格參數(shù)化剖分及生成高質量六面體網(wǎng)格方面有其獨到性，可實現(xiàn)與30多個當前流行數(shù)值分析軟件的輸入文件接口。二．基于隱式解法的線性和非線性結構分析軟件ABAQUS/standard: 國際上著名的能求解高難度非線性問題的通用有限元程序系統(tǒng)，在隱式非線性結構分析軟件中評價最高。/MSC/MARC:前MARC經(jīng)營不善，被MSC公司并購，評價頗高的非線性結構分析軟件。其前后處理器可能被MSC/Patran取代。/ANSYS:專業(yè)面廣，在耦合分析中有一定的特點和優(yōu)勢。/ADINA:在流固耦合方面很強，也是不錯的非線性結構分析軟件。/MSC/NASTRAN:以最早期的航空航天方面的線性有限元分析系統(tǒng)為基礎，線性結構分析系統(tǒng)的佼佼者，在動力計算方面也有一些獨到的優(yōu)越性。/i-DEAS:該軟件提供了汽車零部件開發(fā)中常用的CAE分析功能。由于FEM模型與CAD直接連接使用，可以很方便地修改形狀后再計算。/products/plm/ideas/simulation.shtlm/SAP2000:80年代加州大學Berkeley分校的SAP85，曾被北大教授改成SAP85。/products/sap2000.htmCAEFEM:用C++寫的FEM軟件，有小內存可進行大規(guī)模計算之說。/三．顯式非線性結構分析軟件LS-DYNA:

在近幾年的沖擊、碰撞、爆破、沖壓成型加工等的材料模型可計算包括人體在內等復雜結構的分析。

分析中出盡風頭，其 100多種/ABAQUS/Explicit: ABAQUS軟件系統(tǒng)中顯式分析模塊，功能也很強大 。/PAM-CRASH: PAM 系列的沖擊碰撞分析軟件，被許多汽車公司采用。/products/index.htmlRADIOSS: 包括結構沖擊碰撞， 流體CFD，噪音等的大型分析軟件。 /DYTRAN:MSC 開發(fā)的沖擊碰撞分析軟件。 /MADYMO: （荷蘭）汽車碰撞分析用軟件， 人體模型也不錯。 http://www.automotive.tno.nl/四．計算流體力學分析軟件（ CFD）STAR-CD: 熱流體、兩相流、化學反應等 CFD分析軟件。 http://www.cd.co.uk/PAM-FLOW:PAM 系列的CFD軟件。 /products/index.htmlFLUENT: /SCRYU/Tetra: 簡便的熱流體流動分析軟件。 http://www.cradle.co.jp/eindex.htmFLOW3D: /FIRE,SWIFT,FAME:AVL的發(fā)動機用 CFD分析軟件，汽缸內燃燒等。 /ICEM:ANSYS 的子公司生產(chǎn)的流體分析軟件。 /RADIOSS: 有流體噪音計算模塊。 /CFDesign:/五．Gaussian電子結構分析軟件Gaussian03最新版ABAQUS介紹一．模塊簡介ABAQUS/Standard 通用分析模塊ABAQUS/Explicit 顯式分析模塊ABAQUS/CAE 前后處理模塊ABAQUS/Aqua 波動載荷模塊ABAQUS/C-MOLD ABAQUS/MOLDFLOWABAQUS/Design 優(yōu)化敏感性分析模塊ABAQUS/Safe 疲勞分析模塊二． 主要功能簡介

靜態(tài)應力/位移分析：包括線性，材料和幾何非線性，以及結構斷裂分析等

動態(tài)分析：包括結構固有頻率的提取，瞬態(tài)響應分析，穩(wěn)態(tài)響應分析，以及隨機響應分析等

粘彈性/粘塑性響應分析：粘彈性/粘塑性材料結構的響應分析

熱傳導分析：傳導，輻射和對流的瞬態(tài)或穩(wěn)態(tài)分析

質量擴散分析：靜水壓力造成的質量擴散和滲流分析等

耦合分析：熱/力耦合，熱/電耦合，壓/電耦合，流/力耦合，聲/力耦合等

非線性動態(tài)應力/位移分析：可以模擬各種隨時間變化的大位移、接觸分析等

瞬態(tài)溫度/位移耦合分析：解決力學和熱響應及其耦合問題

準靜態(tài)分析：應用顯式積分方法求解靜態(tài)和沖壓等準靜態(tài)問題

退火成型過程分析：可以對材料退火熱處理過程進行模擬

海洋工程結構分析：對海洋工程的特殊載荷如流載荷、浮力、慣性力等進行模擬；對海洋工程的特殊結構如錨鏈、管道、電纜等進行模擬；對海洋工程的特殊的連接，如土壤/管柱連接、錨鏈/海床摩擦、管道/管道相對滑動等進行模擬

水下沖擊分析：對沖擊載荷作用下的水下結構進行分析

疲勞分析：根據(jù)結構和材料的受載情況統(tǒng)計進行生存力分析和疲勞壽命預估

設計靈敏度分析：對結構參數(shù)進行靈敏度分析并據(jù)此進行結構的優(yōu)化設計ABAQUS軟件除具有上述常規(guī)和特殊的分析功能外，在材料模型，單元，載荷、約束及連接等方面也功能強大并各具特點：

材料模型： 定義了多種材料本構關系及失效準則模型，包括：彈性：線彈性，可以定義材料的模量、泊松比等彈性特性正交各向異性，具有多種典型失效理論，用于復合材料結構分析多孔結構彈性，用于模擬土壤和可擠壓泡沫的彈性行為亞彈性，可以考慮應變對模量的影響超彈性，可以模擬橡膠類材料的大應變影響粘彈性，時域和頻域的粘彈性材料模型-塑性：金屬塑性，符合

Mises

屈服準則的各向同性和遵循

Hill

準則的各向異性塑性模型鑄鐵塑性，拉伸為

Rankine

屈服準則，壓縮為

Mises

屈服準則蠕變，考慮時間硬化和應變硬化定律的各向同性和各向異性蠕變模型擴展的Druker-Prager 模型，適合于沙土等粒狀材料的不相關流動的模擬CappedDrucker-Prager 模型，適合于地質、隧道挖掘等領域Cam-Clay模型，適合于粘土類土壤材料的模擬Mohr-Coulomb模型，這種模型與 CappedDruker-Prager 模型類似，但可以考慮不光滑小表面情況泡沫材料模型，可以模擬高度擠壓材料，可應用于消費品包裝、及車輛安全裝置等領域混凝土材料模型，這種模型包含了混凝土彈塑性破壞理論滲透性材料模型，提供了依賴于孔隙比率、 飽和度和流速的各向同性和各向異性材料的滲透性模型。其它材料特性：包括密度、熱膨脹特性、熱傳導率和導電率、比熱、壓電特性、阻尼以及用戶自定義材料特性等

單元庫ABAQUS包括內容豐富的單元庫，單元種類多達

433種。它們可以分為

8個大類，稱為單元族，包括：-實體單元；

-

殼單元-薄膜單元；

-

梁單元-桿單元；

-

剛體元-連接元；

-

無限元ABAQUS還包括其中針對特殊問題構建的特種單元如針對鋼筋混凝土結構或輪胎結構的加強筋單元（*Rebar）、針對海洋工程結構的土壤

/管柱連接單元（*Pipe-Soil

）和錨鏈單元

(*DragChain)等，這些單元對解決各行業(yè)領域的具體問題非常有效。另外，用戶還可以通過用戶子程序自定義單元種類。

載荷、約束及連接載荷載荷包括均勻體力、不均勻體力、均勻壓力、不均勻壓力、靜水壓力、旋轉加速度、離心載荷、彈性基礎，伴隨力效應，集中力和彎矩，溫度和其他場變量，速度和加速度等。約束除常規(guī)的約束外，還提供線性和非線性的多點約束 (MPC)，包括剛性鏈、剛性梁、殼體/固體連接、循環(huán)對稱約束和運動耦合等。連接ABAQUS強大的接觸對定義與分析功能為管接頭接觸密封分析，鉸鏈連接分析，殼體密封分析等帶來極大的便利。三．其它ABAQUS的工程師說：ABAQUS可以運用連續(xù)介質力學方法即有限元方法解決微細觀材料的力學分析，有人已經(jīng)用此種分析方法達到對納米級材料的分析，但是ABAQUS是不能采用分析動力學方法進行微細觀材料的力學分析的。1．產(chǎn)品價格

ABAQUS/Standard

+ABAQUS/Explicit

+ABAQUS/CAE

總價：$13,500.002．產(chǎn)品型號5．附加資料

ABAQUS版本6.4 3 ．購買方式 買斷—Paidup 4ABAQUS用戶手冊一套， ABAQUS6.4安裝光盤一套

．

CPU

數(shù)量 單

CPU備注：1．買方可選擇自己指定的進出口公司為其辦理進出口事宜， 或我公司可為買方推薦一個辦理軟件進出口經(jīng)驗豐富的公司辦理，匯率按照 1：9來計算。ANSYS介紹一．模塊簡介Mechanical:強大結構分析CFX:流體動力學分析LS-DYNA:沖擊爆炸模擬CART3d:飛行器外流分析FE-Safe:高級疲勞分析BladeGen:交互式渦輪機械葉片設計Virtual.Motion:機構動力學分析TurboGrid:渦輪機械葉柵通道網(wǎng)格劃分Emag:低頻電磁分析DesigSpace:快捷分析工具Emax:FEM法復雜系統(tǒng)高頻電磁分析DesignXplorer:多目標快捷優(yōu)化工具FEKO:MOM法電大尺寸高頻電磁分析Fatigue:快捷疲勞分析CivilFEM:土木工程專用WorkbenchEnviroment:協(xié)同仿真環(huán)境DYNAFORM:板成形仿真專用DesignModeler:全參數(shù)化實體建模VPG:汽車虛擬實驗場專用AIEnvironment:世界頂級CAE網(wǎng)格雕塑DropTest:跌落仿真專用ICEMCFD:世界頂級CFD網(wǎng)格雕塑Sysnoise:聲學分析專用MEMSPro:MEMS設計分析DesignXplorer:基于實驗設計(DOE)技術優(yōu)化DesignXplorerVT:基于變分(VT)技術優(yōu)化WorkbenchSDK :客戶化協(xié)同仿真開發(fā)平臺二． 主要功能簡介結構分析解決方案強大的結構非線性分析模塊Mechanical：秉承了ANSYS家族產(chǎn)品的整體優(yōu)勢，更專注于結構分析技術的深入開發(fā)。除了提供常規(guī)結構分析功能外，強勁穩(wěn)健的非線性、獨具特色的梁單元、高效可靠的并行求解、充滿現(xiàn)代氣息的前后處理是她的四大特色。顯式瞬態(tài)動力分析工具LS-DYNA：顯式非線性瞬態(tài)動力分析程序，其獨特的算法非常適用于求解碰撞、爆炸、金屬成形等高速高度非線性問題，是顯式有限元理論和程序的鼻祖，被公認為汽車安全性設計、武器系統(tǒng)設計、金屬成形、鳥撞及葉片包容性設計、分析軟件

跌落仿真等領域的標準疲勞分析專用軟件FE-SAFE：FE-SAFE是結構疲勞耐久性分析的專用軟件，提供了豐富的材料疲勞特性數(shù)據(jù)庫， 強大的載荷歷史和任意載荷組合功能可處理任意復雜工況， 細致的功能和多軸疲勞算法所帶來的高精度是其突出特色。* 機構動力學分析專用軟件 Virtual.Motion ：LMSVirtual.Motion 多體仿真軟件包能夠幫您裝配并分析機械動力學系統(tǒng)的實際性能。 在投入實物試驗前， 保證您的設計符合預期的機械性能LS-DYNA 功能特點LS-DYNA 程序版是功能齊全的幾何非線性（大位移、大轉動和大應變） 、材料非線性（ 140多種材料動態(tài)模型） 和接觸非線性（50多種）程序。它以Lagrange算法為主，兼有ALE和Euler算法；以顯式求解為主，兼有隱式求解功能 ；以結構分析為主，兼有熱分析、流體 -結構耦合功能；以非線性動力分析為主，兼有靜力分析功能（ 如動力分析前的預應力計算和薄板沖壓成型后的回彈計算 ）;軍用和民用相結合的通用結構分析非線性有限元程序?！し治瞿芰?/p>

·SPH

算法·材料模式庫

(140

多種)

·邊界元法·單元庫

·隱式求解·接觸方式

50多種

·不可壓縮流場分析·汽車行業(yè)的專門功能

·多功能控制選項·初始條件、載荷和約束功能

·前后處理功能·自適應網(wǎng)格剖分功能

·支持的硬件平臺·ALE

和

Euler

列式

·熱分析LS-DYNA 應用領域·汽車工業(yè)·航空航天

·國防工業(yè)·電子領域

·制造業(yè)·建筑業(yè)

·石油工業(yè)·其它應用疲勞分析及概念>疲勞破壞的概念當材料或結構受到多次重復變化的載荷作用后， 在應力值雖然始終沒有超過材料的強度極限，甚至比彈性極限還低的情況下就可能發(fā)生破壞。 這種在交變載荷持續(xù)作用下材料或結構的破壞現(xiàn)象，就叫做疲勞破壞。>疲勞破壞的特征材料力學是根據(jù)靜力試驗來確定材料的機械性能（比如彈性極限、屈服極限、強度極限）的，這些機械性能沒有充分反映材料在交變載荷作用下的特性。因此，在交變載荷作用下工作的零件和構件，如果還是按靜載荷去設計，在使用過程中往往就會發(fā)生突如其來的破壞。>疲勞破壞與傳統(tǒng)靜力破壞的本質區(qū)別靜力破壞是一次最大載荷作用下的破壞；疲勞破壞是多次反復載荷作用下產(chǎn)生的破壞，它不是短期內發(fā)生的。當靜應力小于屈服極限或強度極限時，不會發(fā)生靜力破壞；而交變應力在遠小于靜強度極限，甚至小于屈服極限的情況下，疲勞破壞就可能發(fā)生。靜力破壞通常有明顯的塑性變形產(chǎn)生；疲勞破壞通常沒有外在宏觀的顯著塑性變形跡象，即便是塑性良好的金屬，其疲勞破壞形式也象脆性破壞一樣，事先不易覺察出來，這表明疲勞破壞具有更大的危險性。在靜力破壞的斷口上，通常只呈現(xiàn)粗粒狀或纖維狀特征；而在疲勞破壞的斷口上，總是呈現(xiàn)兩個區(qū)域特征，一部分是平滑的，另一部分是粗粒狀或纖維狀。 因為疲勞破壞時，首先在某一點（通常接近構件表面）產(chǎn)生微小的裂紋，其起點叫 "疲勞源"，而裂紋從疲勞源開始，逐漸向四周擴展。由于反復變形，裂開的兩個面時而擠緊，時而松開，這樣反復摩擦，形成一個平滑區(qū)域。在交變載荷繼續(xù)作用下， 裂紋逐漸擴展， 承載面積逐漸減少， 當減少到材料或構件的靜強度不足時，就會在某一載荷作用下突然斷裂，其斷裂面呈粗粒狀或纖維狀。靜力破壞的抗力主要取決于材料本身；而疲勞破壞的抗力與材料的組成、構件的形狀或尺寸、表面加工狀況、使用條件以及外部工作環(huán)境都有關系。ANSYSFE-SAFE

功能特點

>ANSYSFE-SAFE

概述模型創(chuàng)建的突破Virtual.Motion 很容易上手。它有強大的幾何實體建模能力，豐富的零件庫以及用戶自定義模板，無論是對新手還是專家都再容易不過了！ 您可以在建模過程中或設計完成后將幾何圖形參數(shù)化。當然，因為和主流 CAD系統(tǒng)緊密結合，您也可以直接使用已建好的 CAD模型，只需轉入所有的材料特性、 模型規(guī)則和子總成的定義與處理即可。 鉸接、控制及其它機構的物理特性可以根據(jù)預定義類庫中的模板計算， 您也可以定義自己的模板。 你可以方便地消除冗余的模型， 維護模型數(shù)據(jù)的完整性，節(jié)省大量的時間！最優(yōu)的求解器技術Virtual.Motion 內置的先進的求解器能毫不費力地處理各種高級任務，如關鍵系統(tǒng)的高精度建模、處理柔性部件及其振動、大加速度高頻系統(tǒng)、為其他分析提供載荷 ,,。需要時，有限元求解器可以直接在后臺運行，例如可以把柔體分析引入剛性系統(tǒng)，從而更逼真地觀察發(fā)生的運動。行業(yè)專用的解決方案在VirtualMotion 中，我們進一步將關鍵技術歸類集成為特定運動問題的解決方案， 如發(fā)動機、懸架系統(tǒng)、飛機起落架等。 每一個縱向解決方案包含子系統(tǒng)和系統(tǒng)的相關信息， 有助于工程師把精力集中于解決性能問題上。例如，發(fā)動機解決方案能夠精確模擬非線性問題： 高頻激勵和大位移同時作用產(chǎn)生的柔性部件變形、彈簧線圈的撞擊和其它間歇性的接觸； 并且提供專門工具分析油膜軸承、 螺旋彈簧、凸輪正時機構、燃燒、柔性曲軸 ,,。又如， 懸架分析模塊包括一系列用于平順性和操縱性分析的處理工具。與下游分析無縫連接當下游分析需要載荷輸入時， 如疲勞壽命預測， 動態(tài)反作用力可以立即無縫地加載到模型上。 在虛擬試驗場里，只要知道懸架幾何結構特性、 路譜、以及汽車的虛擬操作，就可以精確地預測出作用在懸架擺臂上的動態(tài)力。 先進的輪胎模型用于預測軸頭力， 柔性車身分析考慮各部件的彎曲，模擬分析獲得作用在懸架總成各點的載荷。三．其它Multiphysics自然界存在四種場：位移（應力應變）場、電磁場、溫度場、流場。工程中使用的軟件可以進行這些場的單場分析。 但是，自然界中這四個場之間是互相聯(lián)系的， 現(xiàn)實世界不存在純粹的單場問題，我們所遇到的所有物理問題都是多場耦合的， 只是受到硬件或軟件的限制， 人為將它們分成單場現(xiàn)象，各自進行分析。有時這種分離是可以接受的，但許多問題這樣計算將得到錯誤結果。因此，在條件允許時，應該盡量進行多場耦合分析。 現(xiàn)在硬件的發(fā)展已使多場耦合分析成為可能，主要的瓶頸在于軟件。軟件能否進行多場耦合分析，有三個前提條件：1．軟件本身必須具有多種場的分析功能；2．各場的分析必須在統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫下進行；3．軟件必須提供多場耦合處理工具。ANSYS

作為世界最頂尖的

CAE

技術公司，不僅提供結構、流體、熱、電磁單場分析功能，而且這些分析在統(tǒng)一模擬環(huán)境、同一數(shù)據(jù)庫中進行。通過多場耦合處理工具，可以進行復雜的多物理耦合分析。經(jīng)過多年的不斷發(fā)展和完善，現(xiàn)已成為世界領先的多物理場模擬工具，以先進的分析技術和理念引領著多物理場仿真的發(fā)展方向。多物理場耦合工具 >>·物理環(huán)境：ANSYS認為不同的場是不同的物理環(huán)境，兩個場的耦合時程序將當前場進行一次環(huán)境轉換，同時將前一個場的結果作為邊界條件施加在新場上，這種自動交替轉換，以實現(xiàn)多場耦合?！ぞW(wǎng)格隨移：在多物理場分析中，結構分析導致的變形必然導致流體分析或電磁分析的模型改變，網(wǎng)格隨移就是用來處理這種改變的工具，它讓流體或電磁的網(wǎng)格雖結構的變形而改變?！ち鞴探缑鎲卧涸诹鞴恬詈戏治鲋?，結構與流體數(shù)據(jù)交換需要通過此界面單元進行?！ざ嘧杂啥葐卧哼@種單元包含結構、熱、電磁的自由度，或包含熱與流體的自由度，使多場耦合分析更容易?！C電轉換單元：機電耦合分析中，機械部件可以作為電路的一個元件來看待，這種轉換需要通過此單元來實現(xiàn)。ANSYS高校教學支持計劃目的支持中國高等院校的教學，培養(yǎng)更多的對FEA有認識的工程人才，鞏固擴大ANSYS在高校的市場地位，擴大ANSYS的市場影響。支持內容向確實進行教學的單位免費贈送年教學情況總結及下學年教學計劃，

ANSYSED并提供技術支持。用戶需每年 7月向ANSYS則在每學年開始時免費為用戶升級

ANSYS提交上學提供的技術支持·為每一教學用戶分配用戶 ID·允許訪問 ANSYS中國網(wǎng)站的用戶專區(qū)，并向用戶提供訪問密碼·電子郵件的技術支持·可訂購 ANSYS中文版用戶指南及培訓手冊·及時通知 ANSYS培訓班計劃，可報名參加所有的培訓課程，費用與

ANSYS其它用戶相同申請流程詳細填寫“ANSYS高校教學支持計劃申請表”（點擊右鍵下載xls文檔），發(fā)送至un.bj@ 。ANSYS收到您的申請后會有專門的人員與您聯(lián)系，并進行資格調查及審查，確認是否真正用于教學，確認硬件環(huán)境是否滿足

ANSYSED安裝條件。3.ANSYS

審查確認您符合“

ANSYS

高校教學支持計劃”的條件后，向申請人寄發(fā)“

ANSYSED

版軟件贈送協(xié)議”及“ANSYSED在教學中的應用計劃和報告表”，請申請人一式兩份填寫，經(jīng)教學主管部門簽章后郵寄回ANSYS公司。ANSYS收到申請人正式簽章的協(xié)議后，也會在協(xié)議上簽章，并返回一份給申請人，同時會將ANSYSED軟件寄發(fā)給您。ANSYSED版本ANSYSED是專門為支持高校教學開發(fā)的軟件，通過該軟件您可將先進的CAE技術帶進工科學生的課堂，使學生充分理解CAE分析的過程，并在軟件上自己動手完成工程分析的全過程，從而使課堂的教學效果更為理想。ANSYSED

含有

ANSYSMultiphysics

多物理場仿真工具和

ANSYSLS-DYNA

顯式瞬態(tài)動力分析工具的全部功能，具有結構、熱、計算流體動力學、電磁、顯式瞬態(tài)非線性動力分析以及多物理場耦合分析的功能。功能·多物理場及多場耦合分析·顯式瞬態(tài)動力分析軟件限制·節(jié)點數(shù)限制： 1000（CFD分析2000）·H單元數(shù)限制： 500（CFD分析2000，DYNA1000）·P單元數(shù)限制： 100·關鍵點數(shù)： 100·線：100·面：50·體：10·不含有復合材料單元 SOLID46、SHELL91、SHELL99運行環(huán)境建議采用PШ、內存256MB、顯示器17寸、分辨率1024x768或更高性能的機器操作系統(tǒng)widows2000或XP。ANSYS可能購買的模塊及其報價：ANSYSQUOTATIONSHEET(ANSYS軟件及服務配置清單 )AA.ANSYSSimulationAnalysisSoftware （ANSYS仿真分析軟件） 192000A-1.ANSYS/PrepPost（通用一般前后處理器）30000A-2.ANSYS/Structural（結構頻域非線性動力分析）60000A-3.ANSYS/DYNAFORM（薄板成形專用軟件）90000A-4.ANSYSCONNECTION（幾何接口）**12000BB.TransportationSERVICES（運輸服務）*500CC.TechnologySERVICES（技術服務）*2700DD.TRAINING(培訓)**4000NOTES:AlltheItemslistedabovewith*arenon-discountable.AlltheItemslistedabovewith**arenon-discountableandoptional.Thisquotationisonlyvalidwithin60days,andwillnotincludeanytax.TheA-1'spricewillbeaddedforadditionallicense.'TotalListPriceinU.S.DollarC.&.FUser-site:199200TotalAfterSpecialDiscount(USD):59760TotalAfterSpecialDiscount(RMB):507960Gaussian03簡介Gaussian03 是Gaussian理化學等化學相關領域方面

系列電子結構程序的最新版本。的功能都進行了增強。

它在化學、化工、生物化學、物1.研究大分子的反應和光譜Gaussian03對ONIOM做了重大修改，能夠處理更大的分子（例如，酶），可以研究有機體系的反應機制，表面和表面反應的團簇模型，有機物光化學過程，有機和有機金屬化合物的取代影響和反應，以及均相催化作用等。ONIOM的其它新功能還有：定制分子力學力場；高效的 ONIOM頻率計算；ONIOM對電、磁性質的計算。2.通過自旋

-自旋耦合常數(shù)確定構像當沒有

X-射線結構可以利用時，研究新化合物的構像是相當困難的。

NMR光譜的磁屏蔽數(shù)據(jù)提供了分子中各原子之間的連接信息。

自旋-自旋耦合常數(shù)可用來幫助識別分子的特定構像，

因為它們依賴于分子結構的扭轉角。除了以前版本提供的 NMR屏蔽和化學位移以外， Gaussian03還能預測自旋-自旋耦合常數(shù)。通過對不同構像計算這些常數(shù)，并對預測的和觀測的光譜做比較，可以識別觀測到的特定構像。另外，歸屬觀測的峰值到特定的原子也比較容易。3.研究周期性體系Gaussian03擴展了化學體系的研究范圍，它可以用周期性邊界條件的方法 (PBC)模擬周期性體系，例如聚合物和晶體。PBC技術把體系作為重復的單元進行模擬，以確定化合物的結構和整體性質。例如，Gaussian03 可以預測聚合物的平衡結構和過渡結構。通過計算異構能量，反應能量等，它還可以研究聚合物的反應，包括分解，降解，燃燒等。

Gaussian03

還可以模擬化合物的能帶隙。PBC的其它功能還有：(1) 二維

PBC方法可以模擬表面化學，例如在表面和晶體上的反應。用同樣的基組，

Hartree-Fock

或DFT理論方法還可以用表面模型或團簇模型研究相同的問題。

Gaussian03

使得對研究的問題可以選擇合適的近似方法，而不是使問題滿足于模塊的能力極限。三維PBC：預測晶體以及其它三維周期體系的結構和整體性質。4.預測光譜Gaussian03可以計算各種光譜和光譜特性。包括： IR和Raman；預共振Raman；紫外-可見；NMR；振動圓形二色性(VCD)；電子圓形二色性(ECD)；旋光色散(ORD)；諧性振-轉耦合；非諧性振動及振-轉耦合；g張量以及其它的超精細光譜張量。5.模擬在反應和分子特性中溶劑的影響在氣相和在溶液之間，分子特性和化學反應經(jīng)常變化很大。例如，低位構像在氣相和在（不同溶劑的）溶液中，具有完全不同的能量，構像的平衡結構也不同，化學反應具有不同的路徑。Gaussian03 提供極化連續(xù)介質模型 (PCM)，用于模擬溶液體系。這個方法把溶劑描述為極化的連續(xù)介質，并把溶質放入溶劑間的空穴中。Gaussian03 的PCM功能包含了許多重大的改進，擴展了研究問題的范圍：可以計算溶劑中的激發(fā)能，以及激發(fā)態(tài)的有關特性； NMR以及其它的磁性能；用能量的解析二級導數(shù)計算振動頻率，

IR

和Raman光譜，以及其它特性；極化率和超極劃率；執(zhí)行性能上的改善。G03W的界面和G98W相比，沒有什么變化， G98W的用戶不需要重新熟悉界面。Gaussian03 新增加了以下內容：新的量子化學方法ONIOM模塊做了增強對ONIOM(MO:MM)計算支持電子嵌入，可以在QM區(qū)域的計算中考慮MM區(qū)域的電特性。通過算法的改善，ONIOM(MO:MM)對大分子（如蛋白質）的優(yōu)化更快，結果更可靠。ONIOM(MO:MM)能夠計算解析頻率， ONIOM(MO:MO)的頻率計算更快。提供對一般分子力場 (MM)的支持，包括讀入和修改參數(shù)。包含了獨立的 MM優(yōu)化程序。支持任何ONIOM模擬的外部程序。修改和增強了溶劑模塊改善和增強了連續(xù)介質模型(PCM)：默認是IEFPCM模型，解析頻率計算可以用于SCRF方法。此外改善了空穴生成技術。模擬溶液中的很多特性?？梢詫lamt的COSMO-RS程序產(chǎn)生輸入，通過統(tǒng)計力學方法，用于計算溶解能，配分系數(shù)，蒸汽壓，以及其它整體性質。周期性邊界條件(PBC)增加了

PBC模塊，用于研究周期體系，例如聚合物，表面，和晶體。

PBC模塊可以對一維、二維或三維重復性分子或波函求解具有邊界條件的

Schrodinger

方程。周期體系可以用

HF和DFT研究能量和梯度；(4) 分子動力學方法動力學計算可以定性地了解反應機制和定量地了解反應產(chǎn)物分布。計算包含兩個主要近似：Born-Oppenheimer

分子動力學

(BOMD),

對勢能曲面的局域二次近似計算經(jīng)典軌跡。計算用

Hessian

算法預測和校正走步，較以前的計算在步長上能夠改善

10倍以上。還可以使用解析二級導數(shù)，

BOMD能夠用于所有具有解析梯度的理論方法。提供原子中心密度矩陣傳播

(ADMP)分子動力學方法， 用于

Hartree-Fock

和DFT。吸取了

Car和

Parrinello的經(jīng)驗，ADMP傳遞電子自由度，而不是求解每個核結構的 SCF方程。與Car-Parrinello

不同之處在于，ADMP傳遞密度矩陣而不是 MO。如果使用了原子中心基組， 執(zhí)行效率會更高。這一方法解決了 Car-Parrinello存在的一些限制，例如，不再需要用D代替H以獲得能量守恒，純DFT和混合DFT均可使用。ADMP也可以在溶劑存在的情況下執(zhí)行，ADMP可以用于ONIOM(MO:MM)計算。激發(fā)態(tài)激發(fā)態(tài)計算方面做了增強：由于改善了在完全組態(tài)相互作用計算中求解 CI矢量的算法，提高了 CASSCF執(zhí)行效率。對能量和梯度計算可以使用約 14個軌道（頻率計算仍是 8個）。限制活性空間(RAS)的SCF方法。RASSCF把分子軌道分成五個部分：最低的占據(jù)軌道（計算中作為非活性軌道考慮），計算中作為雙占據(jù)的

RAS1空間，包含對所研究問題非常重要分子軌道的

RAS2空間，弱占據(jù)的RAS3空間，以及未占據(jù)軌道（計算中做凍結處理）。因此，

CASSCF在RAS計算中分成三個部分，考慮的組態(tài)通過定義 RAS1空間允許的最少電子數(shù)和 RAS3空間允許的最多電子數(shù)，以及三個 RAS空間電子總數(shù)來產(chǎn)生。NBO軌道可用于定義 CAS和RAS活性空間。對于對應成鍵/孤對電子的反鍵軌道可以提供相當好的初始猜測。對稱性匹配簇/組態(tài)相互作用