24时计时法教学讲义课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,24时计时法,24时计时法,1,亲爱的猪迪克，我想邀请你一起看电影，明天,8,时,电影院门口等你，不见不散哦。,梦琪,上午,8,时,晚上,8,时,亲爱的猪迪克，我想邀请你一起看电影，明天8时电影院门口等你，,2,24时计时法教学讲义课件,3,24时计时法教学讲义课件,4,24时计时法教学讲义课件,5,24时计时法教学讲义课件,6,24时计时法教学讲义课件,7,深夜,凌晨,1,时,凌晨,2,时,凌晨,3,时,凌晨,4,时,早上,5,时,早上,6,时,早上,7,时,上午,8,时,上午,9,时,上午,10,时,上午,11,时,中午,12,时,晚 凌 凌 凌 凌 早 早 早 上 上 上 上 中,上 晨 晨 晨 晨 上 上 上 午 午 午 午 午,时 时 时 时 时 时 时 时 时 时 时 时 时,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,0,深夜凌晨1时凌晨2时凌晨3时凌晨4时早上5时早上6时早上7时,8,下午,1,时,下午,2,时,下午,3,时,下午,4,时,下午,5,时,下午,6,时,晚上,7,时,晚上,8,时,晚上,9,时,晚上,10,时,晚上,11,时,晚上,0,时,午 午 午 午 午 午 午 上 上 上 上 上 上,中 下 下 下 下 下 下 晚 晚 晚 晚 晚 晚,时 时 时 时 时 时 时 时 时 时 时 时 时,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,0,12,下午1时下午2时下午3时下午4时下午5时下午6时晚上7时晚上,9,一天结束了，在这一天中，时针走了几圈？一共经过了多少个小时？,（,2,圈）,（,24,个小时）,下午,1,时,下午,2,时,下午,3,时,下午,4,时,下午,5,时,下午,6,时,晚上,7,时,晚上,8,时,晚上,9,时,晚上,10,时,晚上,11,时,凌晨,1,时,凌晨,2,时,凌晨,3,时,凌晨,4,时,早上,5,时,早上,6,时,早上,7,时,上午,8,时,上午,9,时,上午,10,时,上午,11,时,一天结束了，在这一天中，时针走了几圈？一共经过,10,15,23,13,14,16,17,18,19,20,21,22,24,12,时计时法,24,时计时法,11,0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,12,11,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,12,0,11,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,0,12,11,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,0,11,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,12,12,12,下午,5,时用,24,时计时法表示是几时？,5,12,17,，下午,5,时就是,17,时。,“时间尺”,19,时用,12,时计时法表示是几时？,19,12,7,19,时就是晚上,7,时,15231314161718192021222412时计时法,11,1.,照样子填一填。,下午,6,时,下午,3,时,凌晨,5,时,18,时,23,时,晚上,11,时,15,时,5,时,1.照样子填一填。 下午6时下午3时凌晨5时18时23时晚上,12,2.,下午,4,时爸爸开车走了公交车道，,他违反交通规则了吗？,下午,4,时,16,时,2.下午4时爸爸开车走了公交车道，下午4时16时,13,谢谢观看！,谢谢观看！,14,有限元分析系统,(FEAS),简介,计算固体力学的最终目的还是要为工程结构的设计计算提供服务，把计算力学方法编制成程序并发展成应用软件实际上也是计算固体力学发展的一个不缺少的方面。迄今为止，只有有限元法被开发成商用软件，并为工程界和科研部门广泛采用。目前世界上已有很多有限元分析系统。,有限元分析系统(FEAS)简介 计算固体力学的最终,15,现在的有限元分析系统差不多都移植到微机上了，可以通过人机交互式的界面完成问题的有限元分析。整个过程分为三 个阶段,：,1.,前处理,；,2.,求解,；,3.,后处理,。,16,1.,前处理,前处理具有,CAD,式的操作环境，人们可以直观地形成设计或分析问题的几何模型，按照用户的要求生成有限元网格，指定材料性能，施加载荷和边界条件。,1.前处理,17,2.,求解,在前处理工作完成后，即可将待解的问题递交给求解器求解，求解器包括静力，动力，线性，非线性，稳态和瞬态等各种方法求解。,现在的有限元分析系统不但能分析固体力学问题，而且也能分析其他方面的问题，例：电磁场分析，机械系统的动力分析,(,刚体动力学分析,),，流体动力分析，声学分析，空气弹性分析等。,2. 求解,18,3.,后处理,求解得到的结果可以用后处理模块进行结果的显示或数据的输出。结果显示一般包括用图形显示五种结果：,a.,应力、应变、位移和温度等物理量的等值线图或彩色云图；,b.,结构变形前后的形状和网格图；,c.,变形过程的动画演示；,d.,时间历程图；,e.,任意节点或高斯积分点上变量与时间的历程曲线。,3.后处理,19,系统,的,接口,现在的有限元系统的前处理系统都有一个与,CAD/CAM,相连的接口，可以直接从,CAD/CAM,或其他工程绘图软件读入数据文件，然后进入编码转换，成为有限元系统的前处理用的几何图形，接着就可以进行下一步的前处理过程。,系统的接口 现在的有限元系统的前处理系统都有一个与CA,20,有限元系统之间的接口,此外有的有限元系统可读入其他的有限元系统的数据文件来进行前处理，求解和后处理。例,NASTRAN,可以读入,ANSYS,和,ABAQUS,的输入文件进行前处理，然后求解和后处理。,有限元系统之间的接口 此外有的有限元系统可读入其他的有,21,常用的有限元软件,：,1.ABAQUS2.ANSYS,3.MSC/NASTRAN,4.ADINA,5. NISA/Display,6.MSC/PATRAN,常用的有限元软件： 1.ABAQUS2.ANSYS,22,ABAQUS,ABAQUS,是由,Hibbitt, Karlsson, Sorensen,三人合作开发的有限元分析系统，因此，公司的名字就称为,HKS,公司，在,1978,年推出。,ABAQUSABAQUS 是由Hibbitt, Karlss,23,ANSYS,ANSYS,是美国,Swanson Analysis System Inc.(SASI),研究和开发的有限元分析系统。该公司是,John Swanson,于,1970,年创立的。,ANSYSANSYS是美国Swanson Analysis,24,MSC/Nastran,MSC/Nastran (,NA,SA,Str,uctural,An,alysis),是最早的一个有限元分析系统， 最初是为美国航天局,(NASA),研究和发展的结构分析系统程序，所以称为,NASTRAN,，在,1971,年，由,MSC,公司开发和支持的，于,1983,年,MSC,公司推出了商用的,NASTRAN,版本。,MSC/NastranMSC/Nastran (NASA,25,ADINA,ADINA(Automatic Dynamic Incremental Nonlinear Analysis),的开发者为,K.J.Bathe,教授，也是,SAP5(Structural Analysis Program),程序的三个开发者之一。,ADINAADINA(Automatic Dynamic I,26,NISA/Display,NISA(Numerically Integrated elements for System Analysis),美国,EMAC (Engineering Mechanics Research Corporation),开发的一个有限元分析系统，它有一个,DISPLAY,模块，是用于前处理和后处理的。,NISA/DisplayNISA(Numerically I,27,MSC/PATRAN,MSC/PATRAN,是一个最著名的前后处理系统，它诞生于,1980,年,是在美国国家宇航局,(NASA),的资助下，随着计算机及其交互技术的发展,而产生的新一代计算机辅助工程分析前后处理系统,它率先把工程分析人员从繁重的数据准备工作中摆脱出来,并提供漂亮的计算结果仿真。目前,己广泛应用于航空航天,汽车,造船,海洋石油开采和国防等各工业技术领域。,MSC/PATRAN MSC/PATRA,28,PATRAN,的主要特点,(1),开放的工程分析框架结构,从上图可以看出,通过,DGA(Direct Geometry Access),技术，,PATRAN,可以直接从各,CAD,软件中取得几何模型。,CAD,PATRAN,材料数据库,FEM,分析软件,PATRAN,PATRAN的主要特点(1)开放的工程分析框架结构CADPA,29,PATRAN,在读入几何以后，可以生成单元的网格和节点，再加上材料的参数，外部载荷和边界条件，然后输入到计算软件进行计算。,PATRAN在读入几何以后，可以生成单元的网格,30,PATRAN,前处理的结果可用于各种,FEM,计算软件例,:,ABAQUS, ANSYS, MSC/NASTRAN,MSC/DYTRAN(,碰撞分析,),Fluent(,流场分析,),等其他软件。,计算结果可以用这些软件来作后处理，也可以用,PATRAN,来进行后处理。,PATRAN前处理的结果可用于各,31,据有关文献介绍，,ANSYS,和,NASTRAN,适用于线性到中度非线性分析，,ABAQUS,和,ADINA,是非线性功能较强的有限元分析系统。,据有关文献介绍，ANSYS和NASTRAN适用于线,32,在美国，各个工业部门在应用有限元分析系统时有所不同，例在航空航天部门中，,NASTRAN,是最常用的，在核工业和能源工业中，最多应用的是,ABAQUS, ADINA, ANSYS,和,MARC,等，在美国的汽车工业部门则使用,NISA/DISPLAY,和,SUPERB,等，而,STRUDL,则在土木工程师中较为流行，因为它的梁单元较好。,在美国，各个工业部门在应用有限元分析系统时有,33,(,一,) ABAQUS,概况,ABAQUS,是美国,HKS(Hibbitt, Karlsson, Sorensen),公司开发的大型通用有限元分析程序。,是一个功能齐全的有限元程序。能较好地处理高度非线性问题是该程序的特点。,它有下列几个模块：,(一) ABAQUS概况 ABAQUS是美国HKS(Hi,34,(1),ABAQUS/CAE,它是一个完整的,ABAQUS,交互式图形环境系统。,是一个功能强大的前后处理器。它使复杂的有限元分析和结果的显示变为简单易行。,它有下列几个功能：,(1)ABAQUS/CAE它是一个完整的ABAQUS交互式图,35,(a),产生或输入,(,直接用几何数据库或用,IGES,格式,),要计算结构的几何模型，将几何分解成可剖分的区域，并生成有限元网格；,(b),在几何上指定物理和力学性能；,(c),在模型几何上指定载荷和边界条件；,(a)产生或输入(直接用几何数据库或用IGES格式)要计算,36,(d),在完成模型后，完整的,ABAQUS (*.inp),数据形成，递交作业进行计算，并可监视和控制作业；,(e),可视化模块则用于解释结果。,(d)在完成模型后，完整的ABAQUS (*.inp)数据,37,(2)ABAQUS/Viewer,是,ABAQUS/CAE,的可视化模块，用于交互式的计算结果的,后处理,。,后处理过程用菜单显示所有的可选项。,ABAQUS,软件的结果可用五类图形显示： *等值线或彩色云图 *历程图 *变形 *图形 *动画显示,(2)ABAQUS/Viewer 是ABAQUS/CAE的可,38,(3),ABAQUS/Standard,这是通用的计算分析模块，能够求解线性和非线性问题，包括结构对静力、动力、热和电的响应。,(3)ABAQUS/Standard这是通用的计算分析模块，,39,(4),ABAQUS/Explicit,用显式时间积分的方法分析固体和结构的非线性，瞬态和动力问题。它适用于冲击和爆炸等短时和瞬态动力问题，对于成形过程和接触问题这样高度非线性问题也是非常有效的。,(4)ABAQUS/Explicit用显式时间积分的方法分析,40,(5),ABAQUS/Aqua,这是一个可加在,ABAQUS/Standard,中的一个模块，可用于海上采油平台和海底管道等近海结构的模拟，包括海洋中的波、浪、风载和浮力的影响。,(5)ABAQUS/Aqua这是一个可加在ABAQUS/St,41,(6),ABAQUS/Safe,根据有限元的计算结果，计算疲劳寿命。,(6)ABAQUS/Safe根据有限元的计算结果，计算疲劳寿,42,(7),ABAQUS/Design,这是一个可加在,ABAQUS/Standard,中的一个模块，用户可进行设计敏度分析,(Design Sensitivity Analysis),。,(7)ABAQUS/Design这是一个可加在ABAQUS/,43,(,二,)ABAQUS,的计算分析功能,(1),静力分析,(Static analysis),静力分析是不考虑惯性影响的应力分析。,它有下列几个功能：,a.,静力分析,(Static analysis),，包括线性和非线性；,b.,屈曲特征值,(Eigenvalue buckling analysis),，临界,(,分叉,),载荷的确定；,(二)ABAQUS的计算分析功能(1)静力分析(Static,44,c.,分析结构的不稳定失效和屈曲后分析,(Unstable collapse and postbuckling analysis),；,d.,拟静力分析,(Quasi-static analysis),；分析与时间相关材料性能的瞬态响应，例如：蠕变和膨胀,(Swelling),粘弹性和粘塑性，可以是线性和非线性的问题。,c. 分析结构的不稳定失效和屈曲后分析(Unstable,45,(2),动力分析,(,Dynamic analysis),静力分析是考虑惯性影响的应力分析。,它有下列几个功能：,A,.,Direct-solution dynamic analysis,A1. Implicit dynamic analysis,用于强非线性瞬性动力响应；,A2. Explicit dynamic analysis,(2)动力分析(Dynamic analysis),46,A3.Subspace-based explicit dynamic analysis,子空间投影法,(subspace projection method),用于动力平衡方程的直接显式积分；,A4.Direct solution steady-state harmonic response analysis,；,A5. Subspace-based steady-state harmonic response analysis,；,A3.Subspace-based explicit dy,47,B.,Modal superposition(,模态迭加过程,),B1. Frequency extraction ,计算系统的固有频率；,B2. Modal dynamic time history analysis,用模态迭加法分析线性问题的动力时间历程响应；,B3.Mode-based steady-state harmonic response analysis,以系统的固有模态为基础的稳态动力分析用于计算线性化系统对调和激励的响应；,B.Modal superposition(模态迭加过程),48,B4.Response spectrum analysis,线性的响应谱分析；,B5. Random response analysis(,随机响应分析,),在系统固有模态的基础上计算模型随机激励的线性化响应。,B4.Response spectrum analysi,49,在显式计算中应用中心差分算子，显式积分的优点：,1.,可以用于非常大的问题；,2.,在求解不连续现象时更有效；,3.,可求解复杂的一般三维与变形体接触的问题；,4.,解应力波问题时比隐式计算更有效。,在显式计算中应用中心差分算子，显式积分的优点,50,(3),Steady-state transport analysis,用于包括摩擦和惯性影响的稳态滚轨分析,(steady-state rolling solutions including frictional effect and inertia effect),；,(3)Steady-state transport ana,51,(4),Heat transfer analysis a. Uncoupled heat transfer analysis,与应力,/,位移或电场无关，线性，非线性的稳态和瞬态分析。,b. Sequentially coupled thermal stress analysis,应力,/,位移与温度场相关，但温度场与应力,/,位移无关，所以，可以先分析温度场，然后再分析应力,/,位移。,(4)Heat transfer analysis a.,52,c. Full coupled thermal stress analysis,全耦合热应力分析可同时求解应力,/,位移和温度场。例如。在金属的快速加工问题中，金属的非弹性变形可能产生热，在接触问题中，间隙中产生的热可能与间隙允差或压力有关。,d. Adiabatic analysis,力学变形产生热的速度很快，以致这个热没有时间在材料中传播。,c. Full coupled thermal stre,53,e. coupled thermal-electrical analysis,可以分析电流导体时产生的热问题。,f. Cavity radiation,在非耦合热传导问题中，可包括空洞辐射效应。,e. coupled thermal-electrica,54,(5),Electrical analysis,a,.,Coupled thermal-electrical analysis,b,.,Piezoelectric analysis,在压电材料中，电位梯度产生位移,/,应变，而应变又引起材料中的电位变化。,(5)Electrical analysis,55,(6),土力学和地质力学分析,a. Coupled pore fluid diffusion and stress analysis,用于模拟渗水介质中单向，部分或完全饱和流体的流动。,(model single phase, partially or fully saturated through porous media,：,saturated flow, partially saturated flow, combined flow, moisture flow),(6)土力学和地质力学分析,56,b. Geostatic stress state,用来得到,equilibrated geostatic state,检验初始地质静力应力场与外载及边界条件是否处于平衡或者迭代使之平衡，这是地质分析中的第一步。,b. Geostatic stress state,57,(7),质量扩散分析,(Mass diffusion analysis),用于模拟一种材料通过另一种材料的稳态或瞬态扩散，例氢在金属中的扩散。,模拟由温度和,/,或压力引起的质量扩散。,(7)质量扩散分析(Mass diffusion an,58,(8),声音，激波和耦合声,-,结构分析,(Acoustic, shock and coupled acoustic-structural analysis),Model sound propagation, emission and radiation problems,；,Model blast effect on structures interacting with fluids,；,Model a coupled acoustic-structural system,(8)声音，激波和耦合声-结构分析(Acoustic, s,59,(9),ABAQUS/AQUA analysis,It is used to apply steady current, wave, and wind loading to partially submerged structures in problems such as the modeling of offshore piping installations or the analysis of marine risers.,(9)ABAQUS/AQUA analysis,60,(10)Contact analysis(,接触分析,),用于模拟二维和三维接触问题： 两个变形体之间的有限,-,滑动接触；,两个变形体之间小的相对运动的接触；刚性体和变形体之间的接触；,两个刚性表面之间的接触； 一组点与刚性表面之间的接触； 一组点与变形体之间的接触,.,(10)Contact analysis(接触分析),61,(,三,) ABAQUS,的单元库,ABAQUS,有极为丰富的单元库：,1.,应力,/,位移分析,1.1,连续体单元：三维体单元，,二维单元,(,平面应力，平面应变，轴对称,),，,无限元用于模拟边界无穷远的问题，例水坝地基。,(三) ABAQUS的单元库 ABAQUS有极为丰富的单元库,62,协调元： 三角形族，等参数元，,杂交元用于近不可压缩和不可压缩材料的问题。,1.2,杆元,(truss element),只能受轴向力，不传递弯矩。,1.3,梁单元,(beam element),可以受拉压、剪切、弯曲和扭转，,1.4,构架单元,(frame element),二节点的直的柔性单元，用于框架结构的弹性,(,允许屈曲,),或弹,-,塑性,(,塑性铰,),分析。,协调元： 三角形族，等参数元，杂交元用于近不可压缩和不,63,1.5,管接头单元,(elbow element),用于初始圆形管和管端部的非线性分析。,1.6,薄膜单元,(membrane element),1.7,壳元,(shell element),1.2-1.7,这六种单元属于结构单元。,1.8,连接单元,(connect element),例弹簧,(springs),和阻尼器,(dashpots),1.9,刚性单元,(rigid element),1.5管接头单元(elbow element) 用于初始,64,1.10,专用单元,1.10.1Gasket element,用于模拟垫圈的性能，,1.10.2Hydrostatic fluid element,用于模拟流体的空洞。,1.10.3Line spring element,用于模拟壳中部分穿透裂纹。,1.10专用单元1.10.1Gasket eleme,65,1.10.4Elastic-plastic joint,模拟结构元件之间的柔性连接,(,在,AQUA,中,),。,1.10.5Drag chains,模拟在海底拖拉链的影响。,1.10.6Pipe-soil interaction element,模拟海底管道与土的相互作用。,1.10.4Elastic-plastic joint,66,1.11,接触单元,(Contact element),1.11.1Gap,1.11.2Tube-to tube element,1.11.3Slide line contact element,1.11.4Rigid sruface element,1.11接触单元(Contact element)1.,67,2.Pore pressure element,3.Coupled temperature-displacement element(,耦合温度,-,位移单元,),4.,热传导分析,4.1Diffusive heat transfer element,4.2Forced covection heat transfer element,2.Pore pressure element,68,5.Coupled thermal-electrical element (,耦合热,-,电分析,),6.Piezoelectrical element(,压电单元,),力,-,电耦合问题分析,7.Acoustic element(,声单元,),用于模拟小的压力变化下的声介质。,8.,用户定义单元,(,用户自已编写子程序,UEL),5.Coupled thermal-electrical,69,(,四,),材料,材料的性能有：,1.,一般的性质：材料的阻尼，密度和热膨胀系数等；,2.,弹性力学性能；,2.1,线弹性：各向同性，正交各向异性；,2.2,不受拉或不受压模型；,(四)材料材料的性能有：,70,2.3,多孔材料的弹性，压应力随体应变的指数函数变化；,2.4 Hypoelastic (,亚弹性,),材料性能,可以是温度相关的；,2.5 Hyperelastic (,超弹性,),材料；,2.5.1,显示瞬态弹性响应的材料，可以是大应变，例橡胶，发动机的固体燃料；,2.5.2 Elastomeric foam behavior(,弹性泡沫材料性能,),例细胞组织的固体；,2.3多孔材料的弹性，压应力随体应变的指数函数变化；,71,2.6 Foam,压应变可达到,90%,；,2.7,粘弹性：描述率相关的材料性能，时间域，频率域,.,2.6 Foam 压应变可达到90%；2.7,72,3.,非弹性力学性能；,3.1 Metal plasticity(,金属塑性,),3.1.1 Classical metal plasticity(,经典的金属塑性,),可以考虑塑性功产生的热，用于金属成形过程；,3.1.2 Model for metal subjected to cyclic loading(,循环载荷下的金属塑性,),；,3.1.3 Rate-dependent yield(,率相关屈服,),，屈服强度与应变率相关；,3. 非弹性力学性能；3.1 Metal plast,73,3.1.4 Rate-dependent plasticity (,率相关的塑性,), creep and swelling(,蠕变和膨胀,),；,3.1.5 Annealig or melting(,退火或软化,),；,3.1.6 Anisotropic yield/creep (,各向异性屈服,/,蠕变,),；,3.1.7 Porous metal plasticity (,多空金属塑性,),，,Gurson theory,；,3.1.8 Cast iron plastisity(,铸铁塑性,),可以是非相关流动准则，即流动面与屈服函数是不相同的，这时刚度矩阵是不对称的,；,3.1.4 Rate-dependent plastici,74,3.1.9 ORNL-Oak Ridge National Laboratory constitutive model (,美国橡树岭国家试验室提出的本构模型,),；,3.1.10 Deformation plasticity (,形变塑性理论,),；,Ramberg-Osgood,指数型塑性模型，,3.1.11 Cracking model for concrete(,用于混凝土的开裂模型,),，用于模拟混凝土或加筋混凝土,(,或其他相似的脆性材料,),的拉伸开裂，简单的脆性失效准则用来从网格中去掉失效的单元。,3.1.9 ORNL-Oak Ridge Nationa,75,3.2 Other plasticity models3.2.1 Extended Drucker-Prager models,，模拟土和岩石等带摩擦的材料，压力相关屈服，拉压屈服强度不同，硬化和软化，,3.2.2 Modified Drucker-Prager/Cap model,，可计算塑性和蠕变，模拟有粘结力的地质,(cohesive geologic),材料，压力相关屈服；,3.2 Other plasticity models3,76,3.2.3 Mohr-Coulomb plasticity,，经典的塑性屈服准则，可硬化和软化的材料；,3.2.4 Critical state(clay,，陶土，粘土,) plasticity model,，屈服函数与三个应力不变量有关；,3.2.5 Crushable form plasticity model(,可压缩泡沫塑性模型,),，能量吸收结构中；,3.2.3 Mohr-Coulomb plastici,77,3.3 Joint material model (,解理材料模型,),，解理面上张开或摩擦滑移，只能受压，拉伸刚度为零；,3.4 Concrete(,混凝土,),，加,rebar,选项时可用于加筋混凝土。,3.3 Joint material model (解理材,78,4.,其他的材料性能,4.1,热性能；,4.2,声性能；,4.3,质量扩散性能；,4.4 hydrostatic,流体性能,电性能；,4.5 pore fluid flow propertes,5.,用户定义的材料性能,(,用户自已编写子程序,UMAT),5.1,用户定义的材料力学性能；,5.2,用户定义的材料热性能。,4. 其他的材料性能,79,(,五,),分析问题的步骤,1.,前处理,(ABAQUS/CAE),： 生成*,.inp,文件，这是一个文本文件；,2.,用*,.inp,文件递交运行求解,(ABAQUS/Standard,或,ABAQUS/Explicit),，得到计算结果；,3.,后处理,(ABAQUS/CAE,或,ABAQUS/Viewer,， 对于,6.1,以前的版本，用,ABAQUS/Post),，用图形显示计算结果。,(五)分析问题的步骤1.前处理(ABAQUS/CAE)：,80,实际上，用户也可以直接编写*,.inp,文件，然而直接运行计算。,下面以三维球体压入厚板的问题为例说明*,.inp,文件的格式,:,实际上，用户也可以直接编写*.inp文件，然,81,*HEADING,Adaptive meshing example,3D Sperical indentation,*RESTART, TIMEMARKS=YES,WRITE,NUM=10,*NODE, NSET=ALLN1,0. , 300.10,0.,0.401,600.,300.410,600., 0.0,*NSET,NSET=N1,1,*NSET,NSET=N10,10,*HEADING,82,*NSET,NSET=N401401,*NSET,NSET=N410,410,*NFILL,NSET=TOP2D,N1,N401,40,10,*NFILL,NSET=BOT2D,N10,N410,40,10,*NFILL,NSET=HEAD,TOP2D,BOT2D,9,1,*NCOPY, SHIFT, OLD SET=HEAD, NEW SET=TAIL,CHANGE NUMBER=16400,0., 0., 600.,0.,0.,-1., 0., 0., 1.,0.,*NSET,NSET=N401401,*NSET,NS,83,*NFILL, NSET=NALLHEAD,TAIL,40,410,*ELEMENT,TYPE=C3D8R,1,2,12,11,1,412,422,421,411,*ELGEN,ELSET=BLANK,1,40.10,1,9,1,40,40,410,360,*NCOPY, SHIFT, OLD SET=BOT2D, NEW SET=TOPLAST,CHANGE NUMBER=16400,0.,0., 600.,0., 0., -1.,0.,0.,1.,0.,*NFILL,NSET=BOT,BOT2D,BOTLAST,40,410,*NFILL, NSET=NALLHEAD,TAIL,4,84,*INCLUDE,INPUT=ale_indet_sphelset.inp*NODE,NSET=NOUT100000,300.,410.,300.,*ELEMENT,TYPE=MASS,ELSET=PMASS,100000,100000,*MASS,ELSET=PMASS,0.2,*SOLID SECTION,ELSET=BLANK,MATERIAL=MAT,CONTROLS=SECT,*SECTION CONTROLS,HOURGLASS=STIFFNESS,KINEMATICS=ORTHOGONAL,NAME=SECT,*INCLUDE,INPUT=ale_indet_sphe,85,*MATERIAL,NAME=MAT,*ELASTIC,2.0E6,0.3,*PLASTIC,0.15E5,0.0,0.6E5, 1.0,*BOUNDARY,BOT,1,3,100000,1,100000,3,100000,4,6,*MATERIAL,NAME=MAT,86,*AMPLITUDE,NAME=RAMPP,TIME=TOTAL TIMEDEFINITION=SMOOTH STEP0.0,0.0,0.06,-250.,*ELSET,ELSET=SMALL,GEN,6495,6505,1,6855,6865,1,7215,7225,1,*NSET,NSET=SMALL,7571,7581,7591,8001,8391,8401,8411,*SURFACE, TYPE=ELEMENT,NAME=TARGET,UPPER,S5,*AMPLITUDE,NAME=RAMPP,TIME=TO,87,*SURFACE,TYPE=REVOLUTION,NAME=PUNCH,300.,400.,300.,300.,600.,300.,START,100.,0.,CIRCL,0.,-100.,0.,0.,*RIGID BODY, REF NODE=100000,ANALYTICAL SURFACE=PUNCH,*STEP,*DYNAMIC,EXPLICIT,0,0.06,*BOUNDARY, AMPLITUDE=RAMPP,100000,2,2,1,*SURFACE,TYPE=REVOLUTION,NAME,88,*SURFACE INTERRACTION,NAME=IMP_TARG,*CONTACT PAIR, INTERRACTIONIMP_TARG,PUNCH,TARGET,*HISTORY OUTPUT,TIME=1.0E4,*EL HISTORY,ELSET=SMALL,S, LE, LEP, NE, NEP, PEEQ,*NODE HISTORY,NSET=SMALL,RF,U,*ENERGY HISTORY,ALLKE, ALLIE, ALLVD, ALLWK, ETOTAL,DT,*SURFACE INTERRACTION,NAME=IM,89,*FILE OUTPUT, NUMBER INTERVAL=6,TIMEMARK=YES,*EL FILE, ELSET=SMALL,S, LE, LEP, NE, NEP,*NODE FILE, NSET=NOUT,U,RF,*ENERGY FILE,*ADAPTIVE MESH, ELSET=BLANK, MESH SWEEPS=3,*END STEP,*FILE OUTPUT, NUMBER INTERVA,90,(,六,),用户子程序,ABAQUS,中提供用户自编子程序的功能，例：,UEL,用来定义用户自已的单元；,UMAT,定义材料的本构关系；,CREEP,定义时间相关的粘塑性性能,(,蠕变和膨胀,swelling),。,有,40,多个子程序可以定义。,(六)用户子程序ABAQUS中提供用户自编子程序的功能，例：,91,(,七,),可调用的子程序,(Utility routine),在用户编子程序时，可以调用一些,ABAQUS,软件提供的子程序，例：,SINV,：计算应力不变量,CALL SINV (STRESS, SINV1, SINV2, NDI, NSHR),有,7,个子程序可以调用。,(七)可调用的子程序(Utility routine)在用,92,(,八,),访问结果文件,有时候为了把,ABAQUS,的计算结果加以分析或处理，需要访问结果文件，该文件的扩展名为*,.fil,，这时用户在运行完,ABAQUS,程序以后，可以用自已编制的程序把这个文件中感兴趣的结果读出来，加以整理或画相关的曲线。,(八)访问结果文件有时候为了把ABAQUS的计算结果加以分析,93,(,九,)ABAQUS,的使用,(1),在,ABAQUS/CAE,的图形界面上，可以进行前处理，求解分析和后处理。,(2),在,ABAQUS,命令行下运行,ABAQUS/Standard,或,ABAQUS/Explicit,，例我们已经有,beam.inp,的文件，就可用以用下列命令进行,ABAQUS/Standard,的分析求解：,(九)ABAQUS的使用(1) 在ABAQUS/CAE的图形,94,d: abaqus job=beam,在运行结束后，产生,beam.dat,文件，这是一个文本文件，可以用一般的文本编辑软件查看，编辑或打印。该文件包括输入的*,inp,文件，所求解问题的节点，单元信息，材料性能，外载，边界条件和计算结果，计算结果包括位移，应变和应力等，输出的结果由用户在*,.inp,文件控制，可以输出全部或部分结果。,d: abaqus job=beam,95,在有错误的情况下，该文件会给出相关的错误信息，以便用户改正错误后重新运行计算。直接在*,.inp,文件上改正错误，有时是很快的。,在得到计算结果后，可以用下列命令进行后处理，即结果的图形显示，以判断计算结果是否合理：,d: abaqus viewer odb=beam,这是用,ABAQUS/Viewer,调用,beam.odb,文件进行后处理。,beam.odb,文件也是分析计算阶段产生的文件。,在有错误的情况下，该文件会给出相关的错误信息，以便用户改正,96,(,十,)ABAQUS,的安装,一般在,WINDOWS NT,上使用。,在使用用户子程序功能时，要安装,V FORTRAN,。,(十)ABAQUS的安装一般在WINDOWS NT上使用。,97,ANSYS,ANSYS,98,ANSYS,软件是融结构、流体、电场、磁场、声场分析于一体的大型通用有限元分析软件。由世界上最大的有限元分析软件公司之一的美国,ANSYS,开发，它能与多数,CAD,软件接口，实现数据的共享和交换，如,Pro/Engineer, NASTRAN, Alogor, I,DEAS, AutoCAD,等， 是现代产品设计中的高级,CAD,工具之一。,ANSYS软件是融结构、流体、电场、磁场、声场分析于一体的,99,CAE,的技术种类有很多，其中包括有限元法,(FEM,即,Finite Element Method),边界元法,(BEM,即,Boundary Element Method),，有限差法,(FDM,即,Finite Difference Element Method),等。,每一种方法各有其应用的领域，而其中有限元法应用的领域越来越广，现已应用于结构力学、结构动力学、热力学、流体力学、电路学、电磁学等。,CAE的技术种类有很多，其中包括有限元法(FEM,即Fini,100,ANSYS,有限元软件包是一个多用途的有限元法计算机设计程序，可以用来求解结构、流体、电力、电磁场及碰撞等问题。因此它可应用于以下工业领域： 航空航天、汽车工业、生物医学、桥梁、建筑、电子产品、重型机械、微机电系统、运动器械等。,ANSYS有限元软件包是一个多用途的有限元法计算机设计程序，,101,软件主要包括三个部分：,前处理模块,，,分析计算模块,和,后处理模块,。,前处理模块,提供了一个强大的实体建模及网格划分工具，用户可以方便地构造有限元模型；,分析计算模块,包括结构分析（可进行线性分析、非线性分析和高度非线性分析）、流体动力学分析、电磁场分析、声场分析、压电分析以及多物理场的耦合分析，可模拟多种物理介质的相互作用，具有灵敏度分析及优化分析能力；,软件主要包括三个部分：前处理模块，分析计算模块和后处理模块。,102,后处理模块,可将计算结果以彩色等值线显示、梯度显示、矢量显示、粒子流迹显示、立体切片显示、透明及半透明显示（可看到结构内部）等图形方式显示出来，也可将计算结果以图表、曲线形式显示或输出。,后处理模块可将计算结果以彩色等值线显示、梯度显示、矢量显示、,103,延续了,ANSYS,一贯强大的耦合场技术，,10.0,版本为复杂的流固耦合（,FSI,）问题提供了更完善的解决方案。,该版本整合了世界一流的应力分析和流体分析技术，形成了一套完整的,FSI,解决方案。通过适合于特定场要求的网格划分，一个单一的几何体可以应用于两种场。,延续了ANSYS一贯强大的耦合场技术，10.0版本为复杂的流,104,软件提供了,100,种以上的单元类型，用来模拟工程中的各种结构和材料。该软件有多种不同版本，可以运行在从个人机到大型机的多种计算机设备上，如,PC,，,SGI,，,HP,，,SUN,，,DEC,，,IBM,，,CRAY,等,。,软件提供了100种以上的单元类型，用来模拟工程中的各种结构和,105,ANSYS,发布,10.0,新版本,美国宾夕法尼亚州,6,月,2,日消息：作为优化产品研发流程的仿真技术及软件的开发者和革新者，,ANSYS,公司今天发布,ANSYS 10.0,新版本。新版本在性能、易用性、协同工作及耦合技术，如流固耦合，等方面有很大提高。,10.0,新版本是在目前的,9.0,软件的基础上研发的，与其有很好的兼容性，将与,7,月正式投入市场。,ANSYS发布10.0新版本,106,该版本提供了有效地解决,FSI,动力学分析的信息交换功能。目前市场上没有任何其他的,FSI,软件可以提供如此强大的稳健性和高度的精确性分析。另外，该版本可以在多个机群进行并行处理解决超大模型。,该版本提供了有效地解决FSI动力学分析的信息交换功能。目前市,107,“ANSYS 10.0,代表了最先进的,CAE,整合技术，较,9.0,有了显着的提高,”,，,ANSYS,公司总裁兼首席执行官,Jim Cashman,说，,“,我们一直致力于拓展,ANSYS,仿真技术的广度和深度，同时建立各种类型的仿真分析软件的空前大连盟。得益于,ANSYS Workbench,整合,CAE,技术的架构，我们创建了建模、仿真、分析、前后处理的一系列无缝链接。,10.0,新版本整合了世界上最优秀的结构、热、流体等分析功能。,”,“ANSYS 10.0代表了最先进的CAE整合技术，较9.0,108,ANSYS10.0,加入了旋转机械和叶片设计工具，丰富了,Workbench,环境下的行业化功能。即,ANSYS Blade Modeler,，一款针对旋转机械叶片构件的高效的三维设计工具；以及,ANSYS TurboGrid,，一款高质量的叶片设计六面体网格划分工具。,ANSYS10.0加入了旋转机械和叶片设计工具，丰富了Wor,109,“,结合了,ANSYS CFX,和涡轮专用的前后处理,CFD,功能，,10.0,版本提供了涡轮机械设计和分析完整的解决方案，,”ANSYS,公司副总裁兼总经理,Chris Reid,说，,“,应力分析、计算流体动力学分析或流固耦合分析的模型可以直接建立，通过,CAD,系统连通性，可以把模型扩展到上下游部件，最终完成整个模型的分析。,ANSYS Workbench,是提供此功能上独一无二的环境，借此空气动力学工程师可以进行,CFD,设计，同时确认结构特征。这将大幅度缩短设计流程。,”,“结合了ANSYS CFX和涡轮专用的前后处理CFD功能，1,110,在机械应用领域，,ANSYS 10.0,包括了,ANSYS Workbench,下全部的热瞬态分析功能。这不仅帮助用户进行非常复杂的时域仿真，同时,ANSYS Workbench,也可自动完成很多建模和求解工作。这样可以轻松快速地求解设备在一定运行时间内的热性能。,在机械应用领域，ANSYS 10.0包括了ANSYS Wor,111,为了满足日益增加的对大型复杂问题及时有效的分析需求，,ANSYS 10.0,的并行求解器如今可增加了对,CPU,和通信技术的选择余地。除了支持,Ethernet,和,Gigabit Ethernet,，,ANSYS 10.0,还支持,Myrinet,和,InfiniBand,。相对于以前的架构，,ANSYS 10.0,能以最少的成本满足高性能的机群计算,。,为了满足日益增加的对大型复杂问题及时有效的分析需求，ANSY,112,本着以低成本硬件设备提供高性能解决方案的目标，,ANSYS Workbench,现可支持,Windows XP 64,位机的,AMD,和,EMT64,芯片集。此项改革解决了许多用户在,Windows,操作系统下运行大型模型所面临的,2GB,内存限制。另外，它也使得,ANSYS,用户不再需要写硬盘就能完成整个求解，从而节约求解时间。,本着以低成本硬件设备提供高性能解决方案的目标，ANSYS W,113,对于用户，这将帮助他们更加经济有效地解决大型模型问题，如那些低频稳态和全瞬态电磁分析问题。,ANSYS 10.0,并行求解器可以解决高于一亿自由度的大型电磁问题，在,CAE,行业独树一帜。,对于用户，这将帮助他们更加经济有效地解决大型模型问题，如那些,114,在高频电磁领域，,10.0,版本提供了一个新的模式端口。此端口大大简化了集成电路（,IC,）、射频识别,(RFID),和射频微机电系统,(MEM