GeoFBA2DV30手册(FEM).doc

同济曙光 岩土及地下工程设计与施工分析软件GeoFBA? 有限元正分析模块 用户手册 同济大学地下建筑与工程系 同济大学隧道与地下工程研究所 2002.9 目 录 第一章 实例体验 4 1.1 建立几何模型 4 1.2 定义材料 5 1.3 设置施工步 7 1.4 锚固、喷层和衬砌模拟 7 1.5 设定约束条件 9 1.6 全自动生成网格 10 1.7 手动生成网格 11 1.8 保存 12 1.9 开始分析 12 1.10 查看结果 12 第二章 有限元模型全自动生成 13 2.1 有限元模型建立流程图 13 2.2 网格菜单 13 2.2.1 自动寻找封闭面 13 2.2.2 全自动生成网格 14 2.2.3 复制为线材料或节理 14 2.2.4 复制封闭面 14 2.2.5 粘贴封闭面 15 2.2.6 删除网格 15 2.2.7 曲线误差调整 15 2.2.8 手动生成网格 15 2.3 可能出现的错误及注意事项 15 第三章 有限元正分析 17 3.1 材料 17 3.2 有限元参数 18 3.3 正分析求解 20 3.4 定义材料性质转换 21 3.5 读入DAT文件 21 3.6写出DAT文件 22 第四章 查看计算结果 23 4.1 概述 23 4.2 显示位移图 23 4.3 显示应力图 24 4.4 显示内力 24 4.5 显示介质-结构作用力 25 4.6 查询单元属性 25 4.7 关于结果显示的一些说明 26 第五章 同济曙光软件中材料参数及其含义 28 5.1 材料参数含义 28 5.1.1用于模拟实体（如岩石）的材料 28 5.1.2 用于模拟接触面的材料 31 5.1.3用于模拟结构的材料（如支撑、锚杆、连续墙、衬砌等） 31 5.1.4 其它材料 32 5.2 常见材料参数 33 第六章 数据文件说明 35 6.1 文件名称及含义 35 6.2 计量单位 35 6.3 输入变量、格式及示例 35 附录 GeoFBA?有限元模块命令集 43 第一章 实例体验 1.1 建立几何模型 现在我们利用前处理定义分析对象的几何信息。 A. 组织模型 菜单中选择：格式－图形范围 输入图形范围为200×200- 按确定按钮关闭此对话框- B. 作图 首先从工具菜单中选择绘图辅助工具栅格和捕捉等功能，接下来设置对象捕捉设置功能，例如打开端点捕捉、交点捕捉等功能。设置好这些辅助工具将有利于我们方便而准确地作图。 接下来用画矩形、直线和圆弧命令，完成以下图形，其具体做法如下： ★ 首先，从绘图工具栏中单击按钮。 输入第一点坐标0，0 输入第二点坐标120，90 ★ 单击按钮。 输入第一点坐标48，54 输入下一点坐标48，40 输入下一点坐标66，40 输入下一点坐标66，54 ★ 单击按钮。 输入圆弧的起点坐标66，54 输入圆弧的第二点坐标57，60 输入圆弧的终点坐标48，54 这样便可以得到以上图形。 ★ 在生成计算网格之前，还需将图中的曲线整理为一些封闭的区域(即封闭面)。从网格菜单中选择自动寻找封闭面的命令，或在网格工具栏中单击按钮。自动寻找得到的封闭面如下图所示（用鼠标选择后的图形）。 1.2 定义材料 从〈有限元分析〉菜单中选择〈材料〉，或者从属性工具栏中单击。在定义材料对话框中，单击“添加”按钮。选择材料类型为各向同性体，输入材料参数，如下图所示。 在材料对话筐里有四种基本类型材料：平面材料、杆材料、单层节理材料和双层节理材料，后面的过程将分别说明各种材料的用法。点击“添加”按钮，定义本例所需的材料及各材料的参数，如下图所示 定义材料之后，下一步将材料赋给各封闭面。从绘图窗口用鼠标选中某封闭面，再从工具栏的“材料类型”组合框中(见下图)选择该封闭面的单元所应赋予的材料，如给选中的“封闭面2”赋材料“土层2”。 也可以在网格全部生成后，用上述同样的过程给所有的单元赋材料。 注：先选中对象，从〈修改〉菜单中选择〈属性〉，或单击按钮，可以看到所选中对象(曲线、面或单元)的材料、施工步等信息。 1.3 设置施工步 下面我们在该例中增加2个新的施工步，具体方法如下： 从〈格式〉菜单中选择〈施工步／增量步〉，或从属性工具栏中单击。 在弹出的设置“施工步／增量步”对话框中，将总施工步数设定为2。 单击“增量步释放系数”按钮，在弹出的增量步释放系数对话框中，分别填入1.0、1.0，单击“确定”按钮返回设置〈施工步／增量步〉对话框。 单击“确定”按钮返回程序中。 此时，系统中有4个施工步，分别是施工步0（对应于初始状态）、施工步1和施工步2。用户可以通过属性工具栏上的“上一个施工步”、“下一个施工步”等按钮在不同的施工