数值模拟讲课PPT2.pptx

数值模拟软件的应用汇报人：XXX导 师：XX老师2016年5月30日汇报内容一、数值模拟方法与软件简介二、MIDAS、FLAC软件模拟操作三、模拟操作个人总结四、感想3一、数值模拟方法与软件简介大多数的工程问题，物体的几何形状较复杂或者其某些特征是非线性的，很少可直接获得问题的解析解。目前解决途径:简化假设，（只在有限的情况可行，但过多的简化将可能导致不正确的甚至错误的解）借助计算机来获得满足工程要求的数值解，这就是数值模拟技术4一、数值模拟方法与软件简介基本原理：将连续的求解域分割成有限个单元；用未知参数方程表征单元的特性；各个单元的特征方程组合成代数方程组；通过求解方程组得到节点上的未知参数；获取结构内力等需要考察的输出结果；有限元有限差分连续介质数值模拟方法边界元无界元应用软件：离散元非连续介质颗粒元流形元5一、数值模拟方法与软件简介有限元基本原理：将求解域划分为差分网格；空间离散处的控制方程组导数用网格节点函数值的差商代替；建立起以网格节点的值为未知数的代数方程组；微分问题变为代数问题的近似数值解法；有限差分连续介质数值模拟方法边界元无界元应用软件：离散元非连续介质颗粒元流形元6一、数值模拟方法与软件简介基本原理：边界积分方程转变为线性代数方程组；求解各边界单元的节点处待定的边界值；建立边界值与域内函数值之间的解析公式；求得区域内任一点的函数值；有限元有限差分连续介质数值模拟方法边界元无界元应用软件：离散元非连续介质颗粒元流形元7一、数值模拟方法与软件简介有限元基本原理：研究对象划分为一个个独立单元；采用迭代方法确定所有单元受力与位移；跟踪计算每个单元的微观变化，得到研究对象的宏观运动规律；有限差分连续介质数值模拟方法边界元无界元应用软件：离散元非连续介质颗粒元流形元8一、数值模拟方法与软件简介FLAC，MIDAS，PLAXIS，ANSYS，ABAQUS 比较软件优点不足1.岩土工程方面专业;2. Fish语言，开放性好;1.建模能力弱;2. 界面不友好;FLAC1.中文界面，建模能力强;2.可视化能力强；1.缺乏命令流;2.解决一般工程；MIDAS1.专业定制，精度高;2.操作简单，上手快；1.开放性差;PLAXIS1.通用软件，资源丰富;2.参数化语言；1.专业性不强;ANSYS1.非线性计算，界面好;2.岩土方面高级用户使用；1.专业性不强;ABAQUS9一、数值模拟方法与软件简介FLAC，ANSYS，ABAQUS 比较软件模拟计算步骤前处理计算分析后处理FLAC模型程序的编写计算锚固问题操作简便；成图效果好；ANSYS点－线－面－体结构优化设计或拓扑优化设计生成节理单元；节理裂隙处理差；ABAQUS模型各部分组合计算接触问题热交换、质量传递等处理效果好；ANSYS-everywhere汇报内容一、数值模拟方法与软件简介二、MIDAS、FLAC软件模拟操作三、模拟操作个人总结四、感想12二、MIDAS、FLAC软件模拟操作有中文破解版，界面友好；软件操作较为简单，上手快；3. 前处理优势明显，建立模型容易；专用的岩土工程软件；计算分析功能强大；软件后处理效果好；建模用MIDAS，计算分析、后处理用FLAC。13二、MIDAS、FLAC软件模拟操作1989年韩国浦项集团CAD/CAE研发机构开发MIDAS；2000年成立MIDAS IT 公司。SDS楼板基础网格划分桥梁工程建筑结构隧道工程14二、MIDAS、FLAC软件模拟操作2.1 MIDAS中实体模型的建立曲线几何在工作平面上建立15二、MIDAS、FLAC软件模拟操作2.1 MIDAS中实体模型的建立曲线几何交叉分割交叉分割——对交叉的线段进行分割，将整体分割成几个部分，但不会发生量的变化。土层1土层2土层3①②16二、MIDAS、FLAC软件模拟操作2.1 MIDAS中实体模型的建立曲面几何建立平面各线段闭合，才能产生平面17二、MIDAS、FLAC软件模拟操作2.1 MIDAS中实体模型的建立生成几何体几何扩展①只有在平面基础上才能进行扩展；②进行扩展时，确定好扩展的方向以及扩展长度。18二、MIDAS、FLAC软件模拟操作2.1 MIDAS中实体模型的建立布尔运算几何并集、差集、交集并集交集19二、MIDAS、FLAC软件模拟操作2.1 MIDAS中实体模型的建立布尔运算几何并集、差集、交集差集土层作主形状桩体①土层处理好实体之间的差集、并集；否则划分的网格无法耦合。桩体作主形状土层共用面②桩体20二、MIDAS、FLAC软件模拟操作2.1 MIDAS中实体模型的建立转换几何移动、复制，旋转GCS坐标系建模分析用坐标系MIDAS坐标系WCS坐标系工作面移动用坐标系注意：建立单个成品个体，然后进行复制，旋转；切勿建立多个原型，然后对多个半