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marc有限元软件-初始条件

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marc有限元软件-初始条件

5 5初始条件

初始条件处理器用来确定瞬态分析中所用的初始条件。初始条件包括力学分析和传热分析两部分。需要注意的是,一张初始条件卡片上已存在缺省的初始条件。只有在JOB INITIAL LOADS 菜单中发出命令,才能在分析中使用初始条件。

在主菜单中选择了INITIAL CONDITIONS菜单时,会出现下面

的菜单。

图5.1 初始条件菜单

选择MECHANICAL菜单定义结构分析的初始条件。下面所示的菜单用来确定初始条件的类型。

力学(Mechanical)

初始条件类型子菜单(Initial Conditions Type Submenu’s)

下面几页介绍INITIAL CONDITION 菜单中关于初始条件类型的内容。

首先,用户应确定当前计算分析中所需的初始条件类型。如果当前分析中没有设置数值,这个命令仅仅是改变初始条件类型。如果当前的分析中已设置了数值,这个命令除了确定初始条件类型外,还将产生一个新的应用。

所有子菜单的结构都是类似的;它们每一个都包含三个相同的部分:

●应用命令

●初始条件类型

●用来增加或去掉节点、边、面、单元、点、曲线和曲面的命

应用命令(Application Commands)

应用初始条件菜单就是指用一组信息将初始条件全部确定下来。这组信息包括初始条件类型、一些数据和相关的几何及有限元实体。可以定义许多种应用,并储存在当前定义的应用列表中。

初始条件类型(Initial Condition Type)

选择DISPLACEMENT 项将产生一个初始条件卡片,用来确定动力分析中节点的初始位移并弹出下面的菜单。

图5.3 初始位移子菜单

按下INITIAL CONDITION 类型的任一按钮后,都会出现一个类似的菜单。

DISPLACEMENT 中的命令有:

位移输入法(Displacement Method )

确定在分析中,MARC 是否需要调用用户子程序USINC 。如果调用用户子程序,就没有必要输入数值,因为它们将被MARC 用户子程序中相应的数值所代替。

如果使用用户子程序,其FORTRAN 源程序必须存在于当前工作目录下,这样当提交作业时,源程序可以被MARC 编译和连接。

输入初始位移的大小。

产生一个描述节点初始速度的初始条件卡片,除了速度外,用户还需要确定适用的节点。

产生一个描述模型初始应力的初始条件卡片。应力必须以分量的形式给出,并且需与相关的单元类型对应。例如,对于平面应力而言,需要三个应力分量(σxx ,σyy ,τxy );而对于三维实体单元,则必须有六个应力分量(σxx ,σyy ,σzz ,τxy ,τyz ,τzx )。设置初始应力数值时,应保证模型中不出现塑性。初始应力值可以在这里输入或调用用户子程序UNISTR 。

对于壳单元和层状梁单元,用户应确定层数。除了给出应力外,还需确定相关的单元。调用后续的菜单项。

图5.4 应力子菜单

产生一个描述模型初始等效塑性应变的初始条件卡片。该初始塑性应变值用来确定弹-塑性分析中出现塑性时硬化曲线的斜率。初始应变值可以在这里输入,也可以调用用户子程序INITPL。

对于壳元和层状梁元,用户必须确定层号。除了初始应变,用户必须定义所适用的单元。

产生一个初始条件卡片,用户可以定义非耦合土壤分析中的孔隙压力。孔隙压力可以在这里输入,也可以调用用户子程序INITPO 。用户还必须定义所适用的单元。

产生一个初始条件卡片,用户可以定义土壤分析中的预紧压力。当使用修改的Cam-Clay 模型时,必须在每个单元上定义预紧压力。

产生一个初始条件卡片,用户可以定义初始的土壤疏松度。或者,用户可以定义空隙比。除了疏松度大小外,用户还必须定义所适用的单元。

产生一个初始条件卡片,用户可以定义空隙比,空隙比用在土壤分析中,也适用于服从Gurson损伤模型的材料。除了大小外,用户还必须定义所适用的单元。

产生一个初始条件卡片,用户可以定义初始状态变量。一般情况下,第一个状态变量是模型的温度。只是在非耦合分析中,才输入温度状态变量。在热-机耦合分析中,温度可以计算得到。

当用户选择了STATE VARIABLE菜单,出现下面的菜单。

图5.5 状态变量子菜单

状态变量输入法(State Variable Method)

选择状态变量的输入方法:

在这个菜单中定义;

由用户子程序INITSV定义;

从已产生的后处理文件中读入,这个后处理文件必须是传热分析得到的文件。

定义所要定义的状态变量,缺省为温度。

如果输入方法是 ENTERED VALUES ,定义状态变量。

如果输入方法是 ENTERED VALUES ,并且模型中使用壳元或层状梁元,输入初始条件适用的层号。

如果用后处理文件输入,定义产生后处理文件的传热分析作业号。

选择后处理文件是有格式的或是二进制的。

在大多数计算机上,原始的二进制模式与IEEE 模式是兼容的。在CRAY 和DEC/UNIX 计算机上,要在原始的(NATIVE )和IEEE 之间做出选择。

定义待读取的后处理文件的增量步,亦用来定义此分析中的初始

状态变量。

产生一个初始条件卡片,允许用户定义粉末材料的初始相对密度。除了定义大小外,用户必须定义所适用的单元。

产生一个初始条件卡片,允许用户定义非耦合力学分析中的初始温度。在热-机耦合分析中,温度可以计算得到。在这种分析中,使用INITIAL CONDITION-THERMAL 菜单可以定义温度。如果计算模型中有壳元或层状梁元不能使用该命令。

下面的菜单将出现:

图5.6 节点温度子菜单

节点温度输入法(Nodal Temperature Method )

确定手工赋值还是调用用户子程序USINC 。

定义节点温度。此外,必须定义所适用的节点。

产生一个初始条件卡片,允许用户定义集中质量,用户可以定义每个自由度的质量。除了大小外,用户必须定义所适用的节点。

传热分析(Thermal )

用户进行传热分析时定义初始条件所需选择的菜单。

产生一个初始条件卡片,允许用户定义传热分析(热-电或热-机耦合分析)中所需的初始温度。出现下面的菜单:

图 5.7 温度子菜单

温度方法(Temperature Method)

选择手工赋值方法还是调用用户子程序USINC定义初始温度。

定义初始节点温度。如果分析中使用壳元,此温度则是上表面的温度。

壳元(Shell Elements)

对于传热分析中的壳元,如果温度按线性分布,输入底面的温度。如果温度遵从四次方分布,输入底面和中面的温度。

此外,用户必须定义初始温度所施加的节点。

流体(Fluid)

用户进行流体分析时需选择的菜单。定义流-热、流-固或流-热-固分析。

定义流体区域的初始速度并给出编号。出现如下菜单:

图 5.8 速度子菜单

可在此定义初始速度或用子程序USINC。

标记模型中的初始条件。

弹出箭头显示控制菜单。详细请参看4-62页。

元计算国内外有限元软件的模块分析

元计算----国内外有限元软件的模块分析 6.1、ANSYS 的模块分析 ANSYS 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。 图3-1 ANSYS 的模块分类 ANSYS CFX 是全球第一个通过 ISO9001 质量认证的大型商业 CFD 软件,拥有诸如气蚀、多孔介质、相间传质、非牛顿流、动静干涉、真实气体等大批

实用模型,可解决航空航天、旋转机械、能源、石油化工、机械制造、汽车、 生物技术、水处理、火灾安全、冶金、环保等领域中的大量物理问题。 ANSYS CFX 可以解决以下物理问题:可压与不可压流体; 耦合传热; 热辐射; 多相流; 粒子输送过程; 化学反应和燃烧。 CFX 自从被纳入 ANSYS 产品大家族后,不到得到改进和完善,目前不需要第三方工具,能与 ANSYS 结构软件直接进行各种流固耦合分析。另外,CFX 可以为旋转机械客户提供从设计,网格,求解到后处理的专业解决方案。 POLYFLOW 用于塑料、树脂等粘弹性材料的流动模拟,可解决关于挤出成型、吹塑成型、拉丝、层流混合、涂层过程中的流动及传热和化学反应问题。也可 用于模拟聚合物问题的流动,可进行聚合物熔化、石油、洗涤剂、印墨、悬浮物、泥土、液态食品原料及熔融玻璃的流动模拟。 POLYFLOW 具有以下特点: POLYFLOW 具有多种多样的粘性模型、内容丰富的粘弹性材料库,这个数据库每年都在不断地进行更新;

POLYFLOW 在模拟复杂的流变特性流体或者粘弹性流体的时候,主要具有三种模型:广义牛顿模型;屈服应力模型;粘弹性模型 (拥有多种可扩展的特性); POLYFLOW 应用范围极其广泛:热传输;挤出成型;共挤出成型;吹塑成型;流涎薄膜;纺丝;热成型;涂复成型;模压成型;共混;反应加工;渗流;玻 璃熔炉中的流动;轮胎面的制造与设计;其它。 FLUENT 用来模拟从不可压缩到高度可压缩范围内的复杂流动,能够精确地模拟无粘流、层流、湍流。灵活的非结构化网格和基于解的自适应网格技术及 成熟的物理模型,使 FLUENT 在转捩与湍流、传热与相变、化学反应与燃烧、 多相流、旋转机械、动/变形网格、噪声、材料加工、燃料电池等方面有广泛应用。 FLUENT 具有如下特点: FLUENT 软件采用基于完全非结构化网格的有限体积法,而且具有基于网 格节点和网格单元的梯度算法; FLUENT 软件具有强大的网格支持能力,支持界面不连续的网格、混合网格、动/变形网格以及滑动网格等; FLUENT 软件还拥有多种基于解的网格的自适应、动态自适应技术以及动网格与网格动态自适应相结合的技术。 FLUENT 软件中的动/变形网格技术主要解决边界运动的问题,用户只需指 定初始网格和运动壁面的边界条件,余下的网格变化完全由解算器自动生成。 网格变形方式有三种:弹簧压缩式、动态铺层式以及局部网格重生式。其局部

marc有限元软件-几何特性

98 8几何特性 这个菜单用来定义与有限元网格相关的几何特性。 与网格相关的坐标通过MESH GENERATION菜单定义。本章中的命令用来确定其它几何数据,例如,壳单元的厚度,梁单元的横截面,杆单元的面积等。根据所分析问题的物理现象,还会用到一系列子菜单。 选择GEOMETRIC PROPERTIES菜单,会出现下面的菜单。 图8.1 几何特性菜单 对于结构分析,应选择MECHANICAL菜单中的一个。对于传热分析和其它所有分析(如静电场分析,静磁场分析,电磁场分析,或液压轴承分析),应选择HEAT TRANSFER菜单。 如果选择了某一特定命令,会出现一个弹出菜单,要求用户补充附加数据。这些菜单与所选择的单元类型有关。

Main Menu Geometric Properties 3-D 力学单元,3-D(Mechanical Elements,3-D) 允许用户进入3维单元所需几何信息的附加菜单。比较典型的是杆和梁的横截面积,壳单元的厚度等。当用户选择了3-D菜单,会出现下面的菜单。 图8.2 力学3-D单元子菜单

Main Menu Geometric Properties 3-D 几何特性类型(Geometric Property Type) 确定杆的横截面面积。第9和第36号MARC单元都需要这种数据。 确定横截面积。此外,用户需要输入缆索的初始长度或初始应力。这个信息对应MARC的第51号单元。 对于MARC 的第52和第98号单元,需要确定横截面积和对梁轴线的惯性矩Ixx和Iyy。梁的局部坐标轴x也在这里定义,局部坐标轴z的方向与梁的轴线方向一致,从第一个节点指向第二个节点。 还可以定义扭转刚度因子和有效扭转受剪面积。 对MARC 中第13,14,25,76,77,78或79号单元,无论是闭合截面梁还是开口截面梁,必须在此确定横截面特性。对于闭合梁,缺省为中空的柱体(管状物),用户必须输入这个管的半径和厚度。这样的管的截面由16个节点组成,计算得到的结果也是对应这16个点。对于非闭合梁,与闭合梁不同的是,定义一个梁截面卡片。横截面由BEAM SECTIONS菜单定义。 在此定义梁的局部坐标轴 x。局部坐标轴z的方向与梁的轴线方向一致,从第一个节点指向第二个节点。

有限元分析软件比较分析

有限元分析软件 有限元分析是对于结构力学分析迅速发展起来的一种现代计算方法。它是50 年代首先在连续体力学领域--飞机结构静、动态特性分析中应用的一种有效的数值分析方法,随后很快广泛的应用于求解热传导、电磁场、流体力学等连续性问题。 有限元分析软件目前最流行的有:ANSYS、ADINA、ABAQUS、MSC 四个比较知名比较大的公司,其中ADINA、ABAQUS 在非线性分析方面有较强的能力目前是业内最认可的两款有限元分析软件,ANSYS、MSC 进入中国比较早所以在国内知名度高应用广泛。目前在多物理场耦合方面几大公司都可以做到结构、流体、热的耦合分析,但是除ADINA 以外其它三个必须与别的软件搭配进行迭代分析,唯一能做到真正流固耦合的软件只有ADINA。ANSYS是商业化比较早的一个软件,目前公司收购了很多其他软件在旗下。ABAQUS专注结构分析目前没有流体模块。MSC是比较老的一款软件目前更新速度比较慢。ADINA是在同一体系下开发有结构、流体、热分析的一款软件,功能强大但进入中国时间比较晚市场还没有完全铺开。 结构分析能力排名:ABAQUS、ADINA、MSC、ANSYS 流体分析能力排名:ANSYS、ADINA、MSC、ABAQUS 耦合分析能力排名:ADINA、ANSYS、MSC、ABAQUS 性价比排名:最好的是ADINA,其次ABAQUS、再次ANSYS、最后MSC ABAQUS 软件与ANSYS 软件的对比分析: 1.在世界范围内的知名度:两种软件同为国际知名的有限元分析软件,在世界范围内具有各自广泛的用户群。ANSYS 软件在致力于线性分析的用户中具有很好的声誉,它在计算机资源的利用,用户界面开发等方面也做出了较大的贡献。ABAQUS软件则致力于更复杂和深入的工程问题,其强大的非线性分析功能在设计和研究的高端用户群中得到了广泛的认可。由于ANSYS 产品进入中国市场早于ABAQUS,并且在五年前ANSYS 的界面是当时最好的界面之一,所以在中国,ANSYS 软件在用户数量和市场推广度方面要高于ABAQUS。但随着ABAQUS北京办事处的成立,ABAQUS软件的用户数目和市场占有率正在大幅度和稳步提高,并可望在今后的几年内赶上和超过ANSYS。 2.应用领域:ANSYS 软件注重应用领域的拓展,目前已覆盖流体、电磁场和多物理场耦合等十分广泛的研究领域。ABAQUS 则集中于结构力学和相关领域研究,致力于解决该领域的深层次实际问题。 3.性价比:ANSYS 软件由于价格政策灵活,具有多种销售方案,在解决常规的

(完整word版)有限元分析软件的比较

有限元分析软件的比较(购买必看)-转贴 随着现代科学技术的发展,人们正在不断建造更为快速的交通工具、更大规模的建筑物、更大跨度的桥梁、更大功率的发电机组和更为精密的机械设备。这一切都要求工程师在设计阶段就能精确地预测出产品和工程的技术性能,需要对结构的静、动力强度以及温度场、流场、电磁场和渗流等技术参数进行分析计算。例如分析计算高层建筑和大跨度桥梁在地震时所受到的影响,看看是否会发生破坏性事故;分析计算核反应堆的温度场,确定传热和冷却系统是否合理;分析涡轮机叶片内的流体动力学参数,以提高其运转效率。这些都可归结为求解物理问题的控制偏微分方程式,这些问题的解析计算往往是不现实的。近年来在计算机技术和数值分析方法支持下发展起来的有限元分析(FEA,Finite Element A nalysis)方法则为解决这些复杂的工程分析计算问题提供了有效的途径。在工程实践中,有限元分析软件与CAD系统的集成应用使设计水平发生了质的飞跃,主要表现在以下几个方面: 增加设计功能,减少设计成本; 缩短设计和分析的循环周期; 增加产品和工程的可靠性; 采用优化设计,降低材料的消耗或成本; 在产品制造或工程施工前预先发现潜在的问题; 模拟各种试验方案,减少试验时间和经费; 进行机械事故分析,查找事故原因。 在大力推广CAD技术的今天,从自行车到航天飞机,所有的设计制造都离不开有限元分析计算,FEA在工程设计和分析中将得到越来越广泛的重视。国际上早20世纪在50年代末、60年代初就投入大量的人力和物力开发具有强大功能的有限元分析程序。其中最为著名的是由美国国家宇航局(NASA)在1965年委托美国计算科学公司和贝尔航空系统公司开发的NASTRAN有限元分析系统。该系统发展至今已有几十个版本,是目前世界上规模最大、功能最强的有限元分析系统。从那时到现在,世界各地的研究机构和大学也发展了一批规模较小但使用灵活、价格较低的专用或通用有限元分析软件,主要有德国的ASKA、英国的PA FEC、法国的SYSTUS、美国的ABQUS、ADINA、ANSYS、BERSAFE、BOSOR、COSMOS、ELAS、MARC和STARDYNE等公司的产品。 以下对一些常用的软件进行一些比较分析: 1. LSTC公司的LS-DYNA系列软件

各大CAE软件特点比较

有限元分析软件比较 有限元分析是对于结构力学分析迅速发展起来的一种现代计算方法。它是50年代首先在连续体力学领域--飞机结构静、动态特性分析中应用的一种有效的数值分析方法,随后很快广泛的应用于求解热传导、电磁场、流体力学等连续性问题。 有限元分析软件目前最流行的有:ANSYS、ADINA、ABAQUS、MSC四个比较知名比较大的公司,其中ADINA、ABAQUS在非线性分析方面有较强的能力目前是业内最认可的两款有限元分析软件,ANSYS、MSC进入中国比较早所以在国内知名度高应用广泛。目前在多物理场耦合方面几大公司都可以做到结构、流体、热的耦合分析,但是除ADINA以外其它三个必须与别的软件搭配进行迭代分析,唯一能做到真正流固耦合的软件只有ADINA。 ANSYS是商业化比较早的一个软件,目前公司收购了很多其他软件在旗下。ABAQUS 专注结构分析目前没有流体模块。MSC是比较老的一款软件目前更新速度比较慢。ADINA 是在同一体系下开发有结构、流体、热分析的一款软件,功能强大但进入中国时间比较晚市场还没有完全铺开。 结构分析能力排名:1、ABAQUS、ADINA、MSC、ANSYS 流体分析能力排名:1、ANSYS、ADINA、MSC、ABAQUS 耦合分析能力排名:1、ADINA、ANSYS、MSC、ABAQUS 性价比排名:最好的是ADINA,其次ABAQUS、再次ANSYS、最后MSC ABAQUS软件与ANSYS软件的对比分析 1.在世界范围内的知名度: 两种软件同为国际知名的有限元分析软件,在世界范围内具有各自广泛的用户群。ANSYS软件在致力于线性分析的用户中具有很好的声誉,它在计算机资源的利用,用户界面开发等方面也做出了较大的贡献。ABAQUS软件则致力于更复杂和深入的工程问题,其强大的非线性分析功能在设计和研究的高端用户群中得到了广泛的认可。 由于ANSYS产品进入中国市场早于ABAQUS,并且在五年前ANSYS的界面是当时最好的界面之一,所以在中国,ANSYS软件在用户数量和市场推广度方面要高于ABAQUS。但随着ABAQUS北京办事处的成立,ABAQUS软件的用户数目和市场占有率正在大幅度和稳步提高,并可望在今后的几年内赶上和超过ANSYS。 2.应用领域: ANSYS软件注重应用领域的拓展,目前已覆盖流体、电磁场和多物理场耦合等十分广泛的研究领域。ABAQUS则集中于结构力学和相关领域研究,致力于解决该领域的深层次

COSMOS与其他有限元分析软件的比较

COSMOSWorks与其他有限元分析软件的比较: COSMOSWorks是SolidWorks环境下优秀的有限元分析软件. 现在,企业面临的最大挑战是怎样快速地推出可以信赖的高品质产品。达到这一目标的途径只有缩短产品的设计周期、降低产品的制造成本。这样的问题对稍有一些头脑的人都是可以提出来的,问题是如何去缩短?怎样来降低呢? 在一个现代化的企业中,CAD/CAM已经减少了不少设计者的负担,原来被视为CAD/CAM 中配角的CAE(计算机辅助工程)已经不再是以前的可有可无了,现在已经是高品质设计中不可缺少的重要一环,CAE不仅可以减少CAM中制造实体模型的次数,还可以帮助设计者在CAD中合理去建构几何实体模型。因此合理运用CAE可以缩短产品的开发时间,减少产品制造的成本。这也从一个侧面说明,在整体效益上看,CAD/CAE/CAM已经是不可分割的了,并且向集成化的方向发展是一个必然趋势。说的具体一点,CAE可以使企业达到现代化的水准,即可以: 1、缩短设计所需的时间和降低设计成本。 2、在精确的分析结果下制造出品质优秀的产品。 3、对设计变更能快速作出反应。 4、能充分地与CAD集成并对不同类型的问题进行分析。 5、能准确地预测产品的性能。 怎样选择CAE软件? CAE在企业中属高深层技术的范畴,因此,选择CAE软件产品应从技术的角度入手,但软件的计算速度、分析问题所需的硬盘空间、软件的使用方便性、软件的分析功能、与其它CAD/CAE软件的集成性,是评价CAE软件的基本准则。 目前在全球范围内的CAE软件产品是非常多的,如COSMOS、ANSYS、NASTRAN、PATRAN、ADINA、SAP、MARC、ASKA、RASNA、JIFEX(国产)等。 下面将美国加州理工学院Paul M. McEcroy博士对一些CAE软件的测试结果公布于此,供一些企业参考。值得一提的是Paul M. McElroy博士是完全站在公正的、中立的立场上进行这项工作的,并且这些结果已经得了其它有关专家的进一步证实,目前已经成为国际公认的结论。测试这些结果的前提是:各种分析题目相对于每一种软件都具有相同数目的结点数、元素数和DOF,限于篇幅,这些相同的设置结果不累述于此,分析结果见表1 表1:COSMOS、NASTRAN、ANSYS测试结果比较: COSMOS NASTRAN ANSYS 电话手柄——静力分析: 最高精确度0.00318 0.00318 0.00320 解题时间46秒244秒460秒 占用磁盘空间11MB 73MB 240MB

基于Marc的汽车密封条有限元分析及二次开发

毕业设计 题目基于Marc的汽车密封条有限元 分析及其二次开发 学院机械工程学院 专业机械工程及自动化 班级机自0902 学生李清杰 学号20090421147 指导教师宋卫卫 二〇一三年五月二十四日

摘要 采用非线性有限元分析软件MSC.Marc对车窗和车门密封条受力过程进行分析,并掌握了它们的整个分析过程,对整个分析过程进行进一步的研究和简化,来提高工作效率。而对于各种不同的密封条的分析有些过程是一样的,因此可以对其进行二次开发,省略其中的繁琐的过程,而MSC.Marc支持Python程序的调用,使用PyMentat 模块来建立或修改模型时,Python脚本就会发送一系列命令给MSC.Marc Mentat,这些命令和选择适当的菜单选项时提交的命令是相同的,也就是说Python脚本程序命令MSC.Marc软件执行相应的操作,来进行不同程度的建模、分析以及后处理。所以采用Python语言进行一系列的编程,简化了车窗和车门密封条的有限元分析过程,而且通过PyMentat模块在Python脚本中使用MSC.Marc Mentat PARAMETERS可以很简单的进行变量的输入,在调用Python程序前可输入要改变的变量,例如受力的大小等。 关键词:MSC.Marc;密封条;python程序;有限元分析

ABSTRACT By using the nonlinear finite element analysis software MSC.Marc for window and door seal force process analysis, and grasp the whole analysis process are simplified, and further research on the whole process of analysis, to improve work efficiency.Analysis of sealing strip for a variety of some process is the same, so it can be two times the development of its, omit the tedious process, while the MSC.Marc Python program to support the call, to create or modify the model using the PyMentat module, the Python script will send a series of commands to the MSC.Marc Mentat, these commands and select the appropriate options menu to submit orders is the same, that is to say the Python script commands of MSC.Marc software implementation of the corresponding operation, to varying degrees of modeling, analysis and processing. So a series of programming using Python language, simplify the finite element window and door seal analysis process, but also through the PyMentat module in the Python script using the MSC.Marc Mentat PARAMETERS can be very simple for variable input, input to change the variables in the calling Python program, for example, force size etc.. Key words:MSC.Marc; seal; Python program; finite element analysis

(完整)各种有限元分析软件比较

(完整)各种有限元分析软件比较 编辑整理: 尊敬的读者朋友们: 这里是精品文档编辑中心,本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的,发布之前我们对文中内容进行仔细校对,但是难免会有疏漏的地方,但是任然希望((完整)各种有限元分析软件比较)的内容能够给您的工作和学习带来便利。同时也真诚的希望收到您的建议和反馈,这将是我们进步的源泉,前进的动力。 本文可编辑可修改,如果觉得对您有帮助请收藏以便随时查阅,最后祝您生活愉快业绩进步,以下为(完整)各种有限元分析软件比较的全部内容。

各种有限元分析软件比较 有限元分析(FEA,Finite Element Analysis)利用数学近似的方法对真实物理系统(几何和载荷工况)进行模拟。还利用简单而又相互作用的元素,即单元,就可以用有限数量的未知量去逼近无限未知量的真实系统. 有限元分析具有确保产品设计的安全合理性,同时采用优化设计,找出产品设计最佳方案,降低材料的消耗或成本; 在产品制造或工程施工前预先发现潜在的问题;模拟各种试验方案,减少试验时间和经费等作用,越来越被应用,越来越的有限元分析也不断被开发出来,当我们在做有限元分析时,我们该选择什么样的软件?或者我们该学习什么软件?成了大多数人困惑的问题。看板网根据自己超过十年的有限元分析项目经验和培训经验,对各种有限元分析软件进行了一些比较,希望大家在选择时能够大家做参考。 有限元分析常用软件 国外软件 大型通用有限元商业软件:如ANSYS可以分析多学科的问题,例如:机械、电磁、热力学等;电机有限元分析软件NASTRAN等。还有三维结构设计方面的UG,CATIA,Proe等都是比较强大的。 国内软件 国产有限元软件:FEPG,SciFEA,JiFEX,KMAS等。 当然首先要明确你要用这个软件进行什么分析,一般会用到有限元分析的地方有:1。模流分析;2.结构强度分析;3。电磁场分析;4。谐响应分析(比如查找共振频率);5。铸造分析。等等 ANSYS是商业化比较早的一个软件,目前公司收购了很多其他软件在旗下.ABAQUS 专注结构分析目前没有流体模块.MSC是比较老的一款软件目前更新速度比较慢。ADINA是在同一体系下开发有结构、流体、热分析的一款软件,功能强大但进入中国时间比较晚市场还没有完全铺开。

marc有限元软件-接触

9 9 接触 接触菜单用于预先描述定义变形体和刚体所需要的数据。除此以外,也可以预先描述两个体之间的相互作用。 变形体由有限元网格中被选择的一部分组成。刚体表面可以利用 多种方法描述。 命令说明Mentat 3.1

接触体(Contact Bodies) 定义接触体。在分析期间,MARC将施加约束,使得变形体外表面的节点不嵌入刚体或其它变形体,包括它们自己本身。对于接触问题的更详细的信息见MARC Volume A, 《User Information》和Volume C,《Program Input》。 命令说明Mentat 3.1

图9.2 接触体子菜单 对每一个接触体应该给定一个唯一的名字。用NEW,NAME,COPY,PREV,NEXT和EDIT命令来选择当前接触体的标识符。当前的接触体可以用REM选项删除。 命令说明Mentat 3.1

命令说明 Mentat 3.1 接触体类型 (Contact Body Type) 接触体可以是刚体或变形体。 变形体的定义必须在所有的刚体定义之前。 选择DEFORMABLE 后出现下面菜单。用于输入变形体参数。 图9.3 变形体子菜单 磨擦 (Friction) 定义摩擦系数。必须用JOB 选项来识别摩擦类型。

命令说明 Mentat 3.1 耦合分析传热 (Heat Transfer for Coupled Analysis) 定义耦合分析中的附加参数。对于变形体,这一数据包括对于环境的表面的膜系数和环境温度。两个变形体接触时,接触热传导系数用于确定两个实体之间的对流。 描述 (Description) 选择节点与实体接触时,使用何种模式。解析(ANALYTICAL )模式指的是,样条曲线(二维)或高斯面(三维)通过外表面的节点来确定位置。这样可提高精度。用户也可用上一个菜单中的Analytical Desc. Discontinuity 命令。 当使用离散(DISCRETE )模式时,外表面备分段的线性线段(二维)或平面小区域(三维)来表现。

Marc

Marc 全球非线性有限元软件行业的领导者 MSC.Marc 是MSC.Software 公司于1999年收购的Marc 公司的产品。Marc 公司始创于1967年,是全球首家非线性有限元软件公司。经过四十余年的不懈努力,Marc 软件得到学术界和工业界的大力推崇和广泛应用,建立了它在全球非线性有限元软件行业的领导者地位。 随着Marc 软件功能的不断扩展,软件的应用领域也从开发初期的核电行业迅速扩展到航空、航天、汽车、造船、铁道、石油化工、能源、电子元件、机械制造、材料工程、土木建筑、医疗器材、冶金工艺和家用电器等,成为许多知名公司和研究机构研发新产品和新技术的必备工具。 Marc 软件通过了ISO9001质量认证。在中国,Marc 通过了全国压力容器标准化技术委员会的严格考核和认证,成为与压力容器分析设计标准GB4732-95相适应的有限元分析软件。 一.产品特色 ? 多种物理场的分析能力。 ? 复合场的耦合分析能力。? 强大的非线性分析能力。? 最先进的接触分析功能。? 并行计算功能。? 丰富的单元库。? 开放的用户环境。 ? 强大的网格自适应功能。? 全自动三维网格重划分。 二.方便高效的用户界面 MSC.Mentat 作为MSC.Marc 程序的专用前后处理器, 完全支持MSC.Marc 所有功能。另外MSC.Patran 已经实现了对MSC.Marc 结构分析、热分析和热-结构耦合分析的完全支持,也支持磁场、电场、压电场分析,下面主要介绍MSC.Mentat 的功能。 1.几何建模 MSC.Mentat 可通过自顶向下和自底向上的方式生成几何模型,支持对几何元素点、线、面、体的各种,例如增加、删除、编辑和显示等。 2.网格划分 MSC.Mentat 提供功能齐全、性能卓越的的自动网格生成技术,可以将几何点、线、面元素直接转化成有限单元的节点、线单元和面单元。可以自动对几何形状划分面网格或体网格。具有专门的六面体网格生成器以及Rebar 单元生成器。 MSC.Marc 六面体网格自动划分功能充分考虑了网格划分的基本要求,用户可以指定内部网格稀疏过渡级别,程序在稀疏网格过渡处自动生成多点约束方程,满足位移协调。 3.网格操作 MSC.Mentat 的其它有关网格功能有复制、移动、扩展、对称、转换、单元阶次的转换、检查、重排、相交、清除、松弛、拉直、重划分、附着等。 4.其他功能 MSC.Mentat 的前处理功能除几何建模和网格划分外,还可以定义边界条件、材料参数、几何参数、接触信息、初始条件、连接关系(如多点约束)等。 对于聚合物材料,如橡胶类材料,MSC.Mentat 提供了曲线拟合功能。对于损伤分析所需的材料模型参数,用户定义表述材料连续或不连续软化的曲线后,可自动拟合出分析损伤的材料参数。 5.MSC.Mentat 的文件接口 包括:AutoCAD 、ACIS 、IGES 、C-MOLD 、STL 、I -DEAS 、MSC.Nastran 、MSC.Patran 、VDAFS 。还可以将MSC.Marc 分析结果以I-DEAS 或Hypermesh 的格式输出,以便在I-DEAS 或Hypermesh 界面上进行后处理。 MSC.Marc 可以产生一个模态中性文件(MNF )来定义集成到MSC.ADAMS 模型中的柔性部件。

各种有限元分析软件比较

各种有限元分析软件比较 有限元分析(FEA,Finite Element Analysis)利用数学近似的方法对真实物理系统(几何和载荷工况)进行模拟。还利用简单而又相互作用的元素,即单元,就可以用有限数量的未知量去逼近无限未知量的真实系统。 有限元分析具有确保产品设计的安全合理性,同时采用优化设计,找出产品设计最佳方案,降低材料的消耗或成本; 在产品制造或工程施工前预先发现潜在的问题; 模拟各种试验方案,减少试验时间和经费等作用,越来越被应用,越来越的有限元分析也不断被开发出来,当我们在做有限元分析时,我们该选择什么样的软件?或者我们该学习什么软件?成了大多数人困惑的问题。看板网根据自己超过十年的有限元分析项目经验和培训经验,对各种有限元分析软件进行了一些比较,希望大家在选择时能够大家做参考。 有限元分析常用软件 国外软件 大型通用有限元商业软件:如ANSYS可以分析多学科的问题,例如:机械、电磁、热力学等;电机有限元分析软件NASTRAN等。还有三维结构设计方面的UG,CATIA,Proe等都是比较强大的。 国内软件 国产有限元软件:FEPG,SciFEA,JiFEX,KMAS等。 当然首先要明确你要用这个软件进行什么分析,一般会用到有限元分析的地方有:1.模流分析;2.结构强度分析;3.电磁场分析;4.谐响应分析(比如查找共振频率);5. 铸造分析。等等 ANSYS是商业化比较早的一个软件,目前公司收购了很多其他软件在旗下。ABAQUS专注结构分析目前没有流体模块。MSC是比较老的一款软件目前更新速度比较慢。ADINA是在同一体系下开发有结构、流体、热分析的一款软件,功能强大但进入中国时间比较晚市场还没有完全铺开。 workbench是一个综合性的有限元分析软件,几乎囊括了所有有限元分析领域,传统的优势领域有强度分析、谐响应分析和电磁分析。workbench是ansys

Marc使用心得

Marc使用心得 1 换名另存 File-——Save as下“SELEXTION”下输入新名,例如“12233”: 2 单位使用 长度:m 质量:kg 荷载:kN 3 Exit number Exit number 在Volume A: Theory and User Information 查 4 Initial Loads 注意。 为什么? 5 纤维单元设置

几何尺寸设置,选择“solid section beam”,注意方向,在“Vector”中设置。 6 Marc中快速生成曲线和拷贝曲线数据 利用table中copy to 将Marc生成的曲线拷贝到剪贴板,到excel中粘贴;利用table中“clipboard”中copy from可以将剪贴板数据拷贝到Mrac 中。 7 分层壳中关于钢筋的实现 采用“弥散钢筋模型”,对于纵横向配筋率相同的墙体,可设为各向同性钢筋层;对于纵横向配筋率相同的墙体,可分别设置不同材料主轴方向的正交各向异性的钢筋层来模拟。 对于连梁、暗柱等特殊构件,可采用“离散钢筋模型”,采用“Inserts”功能直接嵌入。 8 关于纤维截面生成 通过陆老师提供的“THUFIBER_PRE.exe”软件输入一次截面,生成一个截面信息文件“matcode0.txt”,将生成参数拷贝到“matcode.txt”中对应

位置。 注意:(1)截面的局部坐标方向不能搞错; (2)matcode中的截面顺序必须与Marc输入的截面顺序保持一致。Element 52 9 Marc中选择显示 见:Select—→Visible Sets 10 弹塑性时程分析中阻尼的设置 《陆》:结构的阻尼既与质量也与刚度有关(例如瑞雷阻尼),这里仅介绍一种最为简单的阻尼取法:假设结构的阻尼为质量比例型,结构各阶振型阻尼比相同,例如钢筋混凝土结构。可取阻尼比ξ=0.05,则结构的质量阻尼系数可按:2ξ·f1·2π来计算得到。f1为结构的第一周期对应的频率值。 11 关于纤维梁单元(Element 52)的局部坐标设置

marc有限元软件-链接

6 连接 连接(LINKS)菜单用来定义节点间的连接方程。连接分为MARC 的标准连接(MPCs)、用户定义的连接(MPCs)或弹簧。在动力分析问题中,在与弹簧平行的方向上可以定义阻尼特性。 图6.1 连接菜单 选择当前连接的形式:节点连接、伺服连接或弹簧/阻尼连接。 节点连接(Nodal Ties ) 弹出菜单。通过连接选项定义节点间的多点约束。 6

Main Menu Links Node Ties 图6.2 节点连接设置子菜单 连接菜单命令如下: 在连接列表中产生一个新的连接,并把它作为当前的连接。

Main Menu Links Node Ties 删除当前的连接。删除后,上一个连接变成了当前的连接。如果没有上一个连接,下一个连接将变成当前的连接。 设置或改变当前连接的名称。 通过复制当前连接,在申请列表中增加新连接。 选择连接列表中上一个连接,并把它作为当前的连接。 选择连接列表中的下一个连接并使其变成当前的连接。 选择要编辑的连接并使其变成当前的连接。需给出一个连接名称。 连接分类(Link Class) 为当前的节点连接设置MARC的连接类型。连接类型由整数定义。参见《MARC Volume C Program Input》中节点连接的类型和定义。如果选择用户自定义的连接类型,必须提供用户子程序UFORMS。

Main Menu Links Node Ties 连接(Tied) 为当前的连接设置被连接的节点。 保留(Retained) RETAINED NODES NODE 2 定义节点连接的保留节点。输入适于这个连接类型的被保留节点的节点号。 如果使用用户定义的连接类型,必须用SET命令指定保留节点。 作为一个例子: 为实现位移的连续性,使用类型31,连接节点为5(TYPE 31,TIED NODE=5),保留节点为4和6。

有限元软件介绍和比较

有限元软件介绍和比较 一、msc/patran+nastran, ansys, abaqus 三者的比较 俺最喜欢的是msc/patran+nastran,因为当年国内飞机公司最先引进的就是nastran,其菜单式的操作,比用手写有限元程序,爽多了!!特别是建立飞机这类巨大型结构,可以说,只有patran的建模最强!!(有人在仿真说abaqus能建整个飞机模型,哈哈,吹牛不上税,就凭其目前功能,要花一百年!!) 另外,msc财大气粗,其教程是手把手式,航空上最常用的有限元分析,都有现成的例题,step by step,傻瓜都会很快地入门!!由于其广泛应用于航空航天/汽车工业,所以,至今为止,如果要学CAE软件,俺认为应首选msc/patran+nastran。 与patran+nastran相比,ansys的界面就低了一些,操作也没有patran舒服。不过,差别不是很大。ansys据俺的体会,唯一的强项就是多场耦合。其他的功能, msc/patran+nastran都有。不过,ansys的apdl语言比较高级,是其最大优势,或者说,msc 应向这一方向发展!!不过,apdl最开始学也很费事,得一条一条查,一条一条记,这个过程没有两三个月下不来。由此,ansys的清爽度比msc差一些。 abaqus,如果自己用手编写过有限元程序的,入门应该不难。其命令格式,跟自己用手编程序一个套路。abaqus的强项是其分析功能很全面,特别是非线性部分,基本上都包含了。abaqus最大的缺点是上手慢,其教程太差,除了几本手册,基本上等于没有教程。要学abaqus,其时间要比msc, ansys长多了!!现在看,学abaqus实在没什么省时间的方法(比如它的 training lecture,一本250$,买来一看,气晕俺,还没手册说得详细!!),所以唯一的笨方法就是要看手册啦。(如果说msc是windows点鼠标时代的水平,abaqus就是敲dos命令的原始时代。不过,如果愣要用非线性分析,而nastran/ansys都没用,也只能用abaqus了。估计几年后,其CAE应能发展patran的水平,其教程应有step by step的水平。否则,为了一个非线性,多花数倍的时间,实在不爽!!或者说,花一辈子时间,才会用其中一部分功能,真可谓生也有涯,学也无涯,以有涯学无涯,不如不学算了!! 二、MSC.PATRAN和ANSYS比较 MSC.PATRAN最早由美国宇航局(NASA)倡导开发的, 是工业领域最著名的并行框架式有限元前后处理及分析系统,其开放式、多功能的体系结构可将工程设计、工程分析、结果评估、用户化身和交互图形界面集于一身,构成一个完整 CAE集成环境。 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, Algor, I-DEAS, AutoCAD等,是现代产品设计中的高级CAD工具之一。 在建立复杂模型上ANSYS不如PATRAN,但PATRAN很繁琐。ANSYS比较适合于教学和科研,但ANSYS的求解效率确实不如NASTRAN。所以NASTRAN比较适合于工程。比较如下: 1、PATRAN界面层次分明,建模思路清晰;ANSYS界面菜单重叠、繁杂、互相覆盖,建模思路交替杂乱,条理不清。 2、PATRAN在一个界面内完成所有的同类模型(Geo. Fem BC. Mat. Prop.等各自为一类)操作。而ANSYS要重复打开和关闭多个相互重叠覆盖的界面,才能完成一个特征的创建和参数的输入等操作,非常烦琐。 3、PATRAN将计算任务提交给NASTRAN在后台运算后,在前台PATRAN仍然可以进行各种建模操作。而ANSYS提交了计算任务后,就不能再使用其前后处理功能。ANSYS的使用效率就大大地降低。

四种常用有限元计算软件的比较

四种常用有限元计算软件的单元方向,材料方向以及复合材料定义的 比较: 一. MSC.PATRAN/NASTRAN 单元方向:PATRAN中的单元坐标系是由单元节点的顺序来确定的(X轴平行与单元的其中一条边,Y轴与之垂直,Z轴是它们的差乘)。应力应变的输出均按照其每个单元所固有的单元坐标系的方向来输出,但不从坐标系上区分正负。正负始终是根据受拉为正,受压为负来判断的。 材料方向:PATRAN中定义的材料方向是一个向量,也即0度铺层方向。材料坐标系的方向决定着各向异性材料的材料数据方向,是为了确定材料数据中E1的方向,E2与之垂直,E3是前两个的差乘。PATRAN中材料方向并不决定应力应变的输出方向。(各向同性材料而言其材料方向没有实际意义) 复合材料:复合材料中定义的层偏转角实际上是指该层的E1方向为将材料方向偏转这个度数后的方向。(若以单元法方向为外向,则先输入的铺层为最外层)。结果里各个层输出的都是主轴方向的应力应变。 二. MSC.MARC 单元方向(同PATRAN):MARC中的单元坐标系是由单元节点的顺序来确定的。应力应变的输出均按照其每个单元所固有的单元坐标系的方向来输出,但不从坐标系上区分正负。正负始终是根据受拉为正,受压为负来判断的。 材料方向(同PATRAN):MARC中定义的材料方向是一个向量,也即0度铺层方向。材料坐标系的方向决定着各向异性材料的材料数据方向是,为了确定材料数据中E1的方向,E2与之垂直,E3是前两个的差乘。MARC中材料方向并不决定应力应变的输出方向。(各向同性材料而言其材料方向没有实际意义) 复合材料(与PATRAN有区别):复合材料中定义的层偏转角实际上是指该层的E1方向为将材料方向偏转这个度数后的方向。(若以单元法方向为外向,则先输入的铺层为最内层) 三. ABAQUS 材料方向(有区别): ABAQUS软件与上述两种软件最大的不同在于其单元坐标系就是 材料坐标系,局部坐标的1和2轴位于壳平面内,1轴是整体坐标的1轴在壳元上的投影(若整体坐标的1轴垂直于壳面则用整体坐标的3轴投影)。2轴与1轴垂直,3轴差乘。其材料坐标系的方向不但决定着各向异性材料的材料数据方向(比如E1表明沿1轴的弹性模量),也同时决定应力应变的输出方向。与前两种软件相同,应力应变不从坐标系上区分正负,正负始终是根据受拉为正,受压为负来判断的。 复合材料(有区别):复合材料中定义的层偏转角实际上是指该层的E1方向 为将材料方向偏转这个度数后的方向。(若以单元法方向为外向,则先输入的铺层为最外层:同PATRAN) 四. ANASYS 单元方向: 单元坐标系是每个单元的局部坐标系,一般用来描述整个单元,shell单元默认的单元坐标是以i-j边为基础的坐标系。应力应变的输出均按照其每个单元所固

Marc中常用词汇

一、网格的划分(MESH GENERATION) 与有限元分析相关的常用词: ELEMENT (单元)由多个节点定义的用于分析的最基本区域。 NODE (节点)用于定义单元的点,具体位置由坐标值确定。 与几何实体相关的常用词: POINT (点)描述曲线、曲面的控制点。 CURVE (曲线)线段、圆弧、样条等曲线的统称。 SURFACE (面)四边形面、球面、圆柱面等曲面的统称。 节点的生成: 在MESH ENERATION 菜单下方,有橙色的条目NODE,其右边依次为绿色的ADD、REM、EDIT、SHOW 光钮,分别表示生成、删除、修改、确认节点,选取NODE-ADD 后将<↑>移至格栅中心,按鼠标器左键,则在该点周围有一红色“”表示已将该点生成为节点,注意此时只有格栅点才能被检取生成为节点, 同理依次将格栅点(1,0,0)(1,1,0)(0,1,0)生成为节点。 单元的生成 当节点已经存在时,选取ELEMS-ADD,用鼠标器按逆时针的顺序检取节点,将<↑>移至节点附近,按,该节点变为黄色,按可以取消最近一次 检取。 单元几何类型的定义 在绿色ELEMENT CLASS 光钮右边有绿色的“QUAD(4)”表示当前MENTAT 作成的单元几何形状类型为QUAD(4)(四节点四边形单元)。如果要生成由二节点组成的直线形单元,则先检ELEMENT CLASS,进入下图所示的子菜单,检取LINE(2)并返回到MESH GENERATION 菜单,检取ELEMS-ADD,然 后检取节点即可生成LINE(2)型单元。 MENTAT 可以支持以下线类型: LINE(直线)、CUBIC SPLINE(三次样条曲线)(important)、POLY LINE (多折线)、BEZIER(Bezier曲线)、NURB (Non Uniform Rational B-spline 非等分B 样条曲线)、INTERPOLATE(插值曲线)、COMPOSITE(复合曲线)、FILLET(倒圆线)、ARC(圆弧)、CIRCLE(圆) 面的生成 QUAD(四边形面,输入四个控制点的坐标值)、BEZIER(Bezier曲面)、DRIVEN (驱动曲面,必须指定被驱动的曲线(DRIVEN)及驱动曲线(DRIVE))、NURB (NURB曲面)、RULER(直纹曲面)、SPHERE(球面)、CYLINDER(圆柱面、圆锥面)、SWEPT(扫描面,输入二条曲线,即扫描线(SWEPT)及轨线(SWEEPING))、COONS(高斯面)、INTERPOLATE(插值面)、SKIN(蒙皮面)

主流CAE有限元分析软件的比较

随着现代科学技术的发展,人们正在不断建造更为快速的交通工具、更大规模的建筑物、更大跨度的桥梁、更大功率的发电机组和更为精密的机械设备。这一切都要求工程师在设计阶段就能精确地预测出产品和工程的技术性能,需要对结构的静、动力强度以及温度场、流场、电磁场和渗流等技术参数进行分析计算。例如分析计算高层建筑和大跨度桥梁在地震时所受到的影响,看看是否会发生破坏性事故;分析计算核反应堆的温度场,确定传热和冷却系统是否合理;分析涡轮机叶片内的流体动力学参数,以提高其运转效率。这些都可归结为求解物理问题的控制偏微分方程式,这些问题的解析计算往往是不现实的。近年来在计算机技术和数值分析方法支持下发展起来的有限元分析(FEA,Finite Element Analysis)方法则为解决这些复杂的工程分析计算问题提供了有效的途径。在工程实践中,有限元分析软件与CAD系统的集成应用使设计水平发生了质的飞跃,主要表现在以下几个方面: 增加设计功能,减少设计成本; 缩短设计和分析的循环周期; 增加产品和工程的可靠性; 采用优化设计,降低材料的消耗或成本; 在产品制造或工程施工前预先发现潜在的问题; 模拟各种试验方案,减少试验时间和经费; 进行机械事故分析,查找事故原因。 在大力推广CAD技术的今天,从自行车到航天飞机,所有的设计制造都离不开有限元分析计算,FEA 在工程设计和分析中将得到越来越广泛的重视。国际上早20世纪在50年代末、60年代初就投入大量的人力和物力开发具有强大功能的有限元分析程序。其中最为著名的是由美国国家宇航局(NASA)在1965年委托美国计算科学公司和贝尔航空系统公司开发的NASTRAN有限元分析系统。该系统发展至今已有几十个版本,是目前世界上规模最大、功能最强的有限元分析系统。从那时到现在,世界各地的研究机构和大学也发展了一批规模较小但使用灵活、价格较低的专用或通用有限元分析软件,主要有德国的ASKA、英国的PAFEC、法国的SYSTUS、美国的ABQUS、ADINA、ANSYS、BERSAFE、BOSOR、COSMOS、ELAS、MARC和STARDYNE等公司的产品。 以下对一些常用的软件进行一些比较分析: 1. LSTC公司的LS-DYNA系列软件 LS-DYNA是一个通用显式非线性动力分析有限元程序,最初是1976年在美国劳伦斯利弗莫尔国家实验室(Lawrence Livermore National Lab.)由J.O.Hallquist 主持开发完成的,主要目的是为核武器的弹头设计提供分析工具,后经多次扩充和改进,计算功能更为强大。此软件受到美国能源部的大力资助以及世界十余家著名数值模拟软件公司(如ANSYS、MSC.software、ETA等)的加盟,极大地加强了其的前后处理能力和通用性,在全世界范围内得到了广泛的使用。在软件的广告中声称可以求解各种三维非线性结构的高速碰撞、爆炸和金属成型等接触非线性、冲击载荷非线性和材料非线性问题。即使是这样一个被人们所称道的数值模拟软件,实际上仍在诸多不足,特别是在爆炸冲击方面,功能相对较弱,其欧拉混合单元中目前最多只能容许三种物质,边界处理很粗糙,在拉格朗日——欧拉结合方面不如DYTRAN灵活。虽然提供了十余种岩土介质模型,但每种模型都有不足,缺少基本材料数据和依据,让用户难于选择和使用。2. MSC.software公司的DYTRAN软件 当前另一个可以计算侵彻与爆炸的商业通用软件是MSC.Software Corporation ( MSC公司) 的MSC.DYTR AN程序。该程序在是在LS-DYNA3D的框架下,在程序中增加荷兰PISCES INTERNATIONAL公司开发的PICSES的高级流体动力学和流体——结构相互作用功能,还在PISCES的欧拉模式算法基础上,开发了物质流动算法和流固耦合算法。在同类软件中,其高度非线性、流—固耦合方面有独特之处。MSC.DYTR AN的算法基本上可以概况为:MSC.DYTRAN采用基于Lagrange格式的有限单元方法(FEM)模拟结构的变形和应力,用基于纯Euler格式的有限体积方法(FVM)描述材料(包括气体和液体)流动,对通过流体与固体界面传递相互作用的流体—结构耦合分析,采用基于混合的Lagrange格式和纯Euler 格式的有限单元与有限体积技术,完成全耦合的流体-结构相互作用模拟。MSC.DYTRAN用有限体积法跟踪

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