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结构力学仿真软件：ADINA：高级网格划分技术教程

1ADINA软件简介

1.11ADINA软件的历史与发展

ADINA(AutomaticDynamicIncrementalNonlinearAnalysis)是一款由麻省理工

学院教授K.J.Bathe博士于1986年创立的高级有限元分析软件。起初，ADINA

主要用于结构力学的非线性动力学分析，随着技术的不断进步，其功能逐渐扩

展，涵盖了流体动力学、热力学以及耦合分析等多个领域。ADINA的发展始终

紧跟工程分析的前沿需求，不断引入新的算法和技术，如并行计算、高级网格

划分技术等，以提高分析的准确性和效率。

1.22ADINA的主要功能与应用领域

1.2.1主要功能

结构分析：ADINA提供了全面的结构分析功能，包括线性和非线

性静力分析、动力分析、热分析、疲劳分析等。

流体分析：软件支持流体动力学分析，包括不可压缩和可压缩流

体的流动、传热、多相流等。

耦合分析：ADINA能够进行结构与流体、热与结构等多物理场的

耦合分析，适用于复杂工程问题的模拟。

高级网格划分技术：软件内置了强大的网格生成工具，支持自动

和手动网格划分，能够处理复杂几何形状的网格生成，确保分析的精度

和效率。

1.2.2应用领域

ADINA广泛应用于航空航天、汽车、土木工程、能源、生物医学等多个行

业，其高级网格划分技术在以下领域尤为关键：

航空航天：在飞机和火箭的设计中，精确的网格划分对于预测结

构的强度和稳定性至关重要。

汽车工业：车辆碰撞模拟、发动机热分析等需要高质量的网格来

确保分析结果的可靠性。

土木工程：桥梁、大坝等大型结构的分析，要求网格能够准确反

映结构的细节和材料特性。

能源行业：核电站、风力发电设备的分析，需要考虑复杂的热流

和结构耦合效应，高级网格划分技术不可或缺。

ADINA的高级网格划分技术不仅包括自动网格生成，还支持用户自定义网

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格参数，如网格尺寸、形状和质量控制，确保在不同应用领域中都能获得最佳

的分析结果。例如，在进行结构分析时，软件能够根据结构的复杂程度和材料

特性，自动调整网格的密度和形状，以提高计算效率和分析精度。

1.2.3示例：自动网格划分

假设我们有一个简单的二维梁结构，需要在ADINA中进行网格划分。虽然

这里无法提供具体的ADINA脚本代码，但可以描述一个基本的网格划分流程：

1.导入几何模型：首先，将梁的几何模型导入ADINA。

2.定义材料属性：为梁指定材料属性，如弹性模量和泊松比。

3.设置网格参数：选择自动网格划分，并设置网格尺寸和质量控制

参数。

4.生成网格：运行网格划分功能，软件将根据设置的参数自动生成

网格。

5.检查网格质量：通过内置的网格质量检查工具，确保生成的网格

满足分析要求。

在实际操作中，用户可以通过ADINA的图形用户界面或编写脚本来控制网

格划分的每一个细节，确保分析的准确性和效率。

ADINA的高级网格划分技术，结合其强大的分析功能，为工程师和研究人

员提供了全面的解决方案，帮助他们在复杂工程问题的模拟和分析中取得突破。

2网格划分基础

2.11网格划分的重要性

网格划分是结构力学仿真软件ADINA中一个关键步骤，它将连续的物理结

构离散化为一系列有限的、相互连接的单元，以便进行数值分析。网格的质量

直接影响到仿真结果的准确性和计算效率。例如，如果网格过于粗糙，可能会

忽略掉结构中的重要细节，导致仿真结果不准确；而如果网格过于精细，虽然

能捕捉到更多细节，但会显著增加计算时间和资源需求。

2.1.1例子：桥梁结构的网格划分

假设我们正在分析一座桥梁的结构力学性能。桥梁的模型可以是一个复杂

的三维结构，包含桥面、桥墩、支撑结构等。为了进行仿真，我们需要将这个

模型离散化为网格。下面是一个桥梁模型网格划