计算机模拟仿真技术
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如图12-4、图12-5所示为国家大剧院效果图以及国家大剧院结 构仿真模型。
图12-4 国家大剧院效果图
图12-5 国家大剧院结构仿真模型
计算机模拟仿真技术
2．ABAQUS 软件
ABAQUS软件是一套功能强大的工程模拟有限元软件，其解决 问题的范围可从相对简单的线性分析到许多复杂的非线性问题。
ABAQUS包括一个丰富的、可模拟任意几何形状的单元库，并 拥有各种类型的材料模型库，可以模拟典型工程材料的性能，包括 金属、橡胶、高分子材料、复合材料、钢筋混凝土、可压缩超弹性 泡沫材料以及土壤和岩石等地质材料。
土木工程概论
计算机模拟仿真技术
计算机模拟仿真技术
1．ANSYS 软件
ANSYS软件是由美国ANSYS公司开发的大型通用有限元分析 程序，包括结构分析、热分析、电磁分析、流体分析和耦合场分析 五大部分，可以分别就结构方面的静力、模态、谐响应、瞬态动力 学、特征屈曲、非线性、冲击、碰撞、多目标优化等方面进行分析。
作为通用的模拟工具，ABAQUS除了能解决大量结构（应力/ 位移）问题，还可以模拟其他工程领域的许多问题，如热传导、质 量扩散、热电耦合分析、声学分析、岩土力学分析及压电介质分析。
1.2 工程事故与灾害的反演
对于地震、洪水、火灾等很多自然灾害，如果用真实的 试验来进行反演，几乎不可能；另外像核电站、大坝等一些 大型结构的事故也几乎不可能进行重复试验。计算机模拟仿 真技术则可以进行灾害与事故的反演，帮助人们了解结构破 坏的过程，寻找事故的原因。因而计算机仿真在这些领域中 具有非常重要的意义。
ANSYS在钢结构和钢筋混凝土房屋建筑、体育场馆、桥梁、大 坝、隧道以及地下建筑物等工程中得到了广泛的应用，它可以对这 些结构在各种外荷载条件下的受力、变形、稳定性及各种动力特性 做出全面分析，从力学计算、组合分析等方面提出全面的解决方案， 成为了土木工程师所喜爱的功能强大且方便易用的分析手段。
1.1 工程结构的有限元往难于观察，而计算机仿真则可以把内 部过程展示出来，因而有很大的实用价值。计算机重构某土地 地质及岩石结构如图12-6所示。
图12-6 计算机重构土地的地质以及岩石结构
1.3 计算机模拟仿真在岩土 工程中的运用
在数值模型中，除了有限元方法外，还可采用分离单元。 分离单元在平衡状态下的性能与有限元相仿，而当它失去平衡 时，则在外力和重力作用下产生运动直到获得新的平衡为止。 分析地下空间的围岩结构、边坡稳定等问题时，可以沿节理、 断层划分许多离散单元。模拟开挖过程时，洞顶及边部有些单 元会失去平衡而下落，这一过程可在计算机屏幕上显示出来， 最终可以看到塌方的区域及范围，这样就为支护设计提供了可 靠依据。
土木工程概论
1.2 工程事故与灾害的反演
目前，已有不少关于抗灾防灾的模拟仿真软件被研制成 功，如洪水泛滥淹没地区发展过程的显示软件。此软件预先 存储发生洪水的地区的地形地貌，并有高程数据，能够计算 出不同时刻淹没的区域及高程，并在图上显示出来。人们可 以从计算机屏幕上看到洪水的涌入，以及从地势高处向地低 处逐渐淹没的全过程。这为灾害预防提供了可靠而生动的资 料。
图12-4 国家大剧院效果图
图12-5 国家大剧院结构仿真模型
计算机模拟仿真技术
2．ABAQUS 软件
ABAQUS软件是一套功能强大的工程模拟有限元软件，其解决 问题的范围可从相对简单的线性分析到许多复杂的非线性问题。
ABAQUS包括一个丰富的、可模拟任意几何形状的单元库，并 拥有各种类型的材料模型库，可以模拟典型工程材料的性能，包括 金属、橡胶、高分子材料、复合材料、钢筋混凝土、可压缩超弹性 泡沫材料以及土壤和岩石等地质材料。
土木工程概论
计算机模拟仿真技术
计算机模拟仿真技术
1．ANSYS 软件
ANSYS软件是由美国ANSYS公司开发的大型通用有限元分析 程序，包括结构分析、热分析、电磁分析、流体分析和耦合场分析 五大部分，可以分别就结构方面的静力、模态、谐响应、瞬态动力 学、特征屈曲、非线性、冲击、碰撞、多目标优化等方面进行分析。
作为通用的模拟工具，ABAQUS除了能解决大量结构（应力/ 位移）问题，还可以模拟其他工程领域的许多问题，如热传导、质 量扩散、热电耦合分析、声学分析、岩土力学分析及压电介质分析。
1.2 工程事故与灾害的反演
对于地震、洪水、火灾等很多自然灾害，如果用真实的 试验来进行反演，几乎不可能；另外像核电站、大坝等一些 大型结构的事故也几乎不可能进行重复试验。计算机模拟仿 真技术则可以进行灾害与事故的反演，帮助人们了解结构破 坏的过程，寻找事故的原因。因而计算机仿真在这些领域中 具有非常重要的意义。
ANSYS在钢结构和钢筋混凝土房屋建筑、体育场馆、桥梁、大 坝、隧道以及地下建筑物等工程中得到了广泛的应用，它可以对这 些结构在各种外荷载条件下的受力、变形、稳定性及各种动力特性 做出全面分析，从力学计算、组合分析等方面提出全面的解决方案， 成为了土木工程师所喜爱的功能强大且方便易用的分析手段。
1.1 工程结构的有限元往难于观察，而计算机仿真则可以把内 部过程展示出来，因而有很大的实用价值。计算机重构某土地 地质及岩石结构如图12-6所示。
图12-6 计算机重构土地的地质以及岩石结构
1.3 计算机模拟仿真在岩土 工程中的运用
在数值模型中，除了有限元方法外，还可采用分离单元。 分离单元在平衡状态下的性能与有限元相仿，而当它失去平衡 时，则在外力和重力作用下产生运动直到获得新的平衡为止。 分析地下空间的围岩结构、边坡稳定等问题时，可以沿节理、 断层划分许多离散单元。模拟开挖过程时，洞顶及边部有些单 元会失去平衡而下落，这一过程可在计算机屏幕上显示出来， 最终可以看到塌方的区域及范围，这样就为支护设计提供了可 靠依据。
土木工程概论
1.2 工程事故与灾害的反演
目前，已有不少关于抗灾防灾的模拟仿真软件被研制成 功，如洪水泛滥淹没地区发展过程的显示软件。此软件预先 存储发生洪水的地区的地形地貌，并有高程数据，能够计算 出不同时刻淹没的区域及高程，并在图上显示出来。人们可 以从计算机屏幕上看到洪水的涌入，以及从地势高处向地低 处逐渐淹没的全过程。这为灾害预防提供了可靠而生动的资 料。