ADINA有限元软件中材料本构的二次开发_熊玉春

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基于二次插值重构有限元法的动态裂纹扩展模拟

基于二次插值重构有限元法的动态裂纹扩展模拟作者：王玉光李忠文吴圣川臧晓蕾王燕来源：《计算机辅助工程》2017年第03期摘要：基于二次插值重构有限元法（Twiceinterpolation Finite Element Method， TFEM）分析动态断裂力学问题并进行数值实验，考察TFEM在裂纹动态扩展模拟中的准确性和可靠性.由于TFEM保证节点处梯度场的连续性，因此裂尖附近的应力场可以得到较好的逼近.把该算法成功移植到自主开发的三维裂纹扩展仿真软件（ZonCrack）中.利用ZonCrack进行的裂纹扩展，分析结果表明：TFEM得到裂尖应力强度因子（Stress Intensity Factor， SIF）与解析解基本一致；裂纹扩展的模拟结果与实验值吻合良好.关键词：插值重构有限元；断裂力学；疲劳裂纹扩展；裂纹尖端场；损伤容限； ZonCrack软件中图分类号： TB115；O242.21文献标志码： B0 引言动态疲劳裂纹的模拟分析对工程结构服役安全性和剩余寿命评价有重要的工程指导意义.[1]为模拟裂纹扩展，一般采用节点松弛方法，即在计算中把节点沿着裂缝路径一分为二.[2]由于这种技术适用性差，学者们便又提出一些新型计算方法，如无网格[3]、边界单元法[4]，以及有效的单元分割策略[5].这些方法虽然可在一定程度上提高计算精度，但计算效率却降低，显然不利于工程应用.为此，ZHENG等[6]提出一种二次插值重构有限元法（Twiceinterpolation Finite Elements Method， TFEM）求解线弹性断裂力学问题.为提高缺陷体的分析精度，通过2次连续插值得到形函数，其主要特点是把标准有限元法（Finite Elements Method， FEM）插值函数作为第二阶段的插值参数，或者说把传统FEM不连续的节点梯度（节点导数）作为插值参数，这样，新的形函数便具有连续的节点梯度场.结果发现，TFEM比经典FEM有更好的计算精度和收敛性.该算法植入新一代基于自适应加密的扩展有限元（eXtend FEM，XFEM）的断裂仿真软件ZonCrack.ZonCrack基于概率疲劳断裂力学理论，对含裂纹工程的结构进行裂纹扩展仿真，获取无损探伤数据，为工程师提供科学的基础数据和判据.该算法能够预测静载荷或疲劳载荷作用下的开裂行为，确定工程结构损伤容限，不仅可以进行传统有限元强度分析，而且提供疲劳断裂及扩展寿命的分析功能.1 基于平面三角形的TFEM选取对复杂几何形状适应性好的三角形单元构建插值函数以求解断裂力学问题.1.1 一次插值函数给定一个典型的常应变的单纯形三角形，单元由节点i，j，m逆时针排列构成.插值重构法在二维单纯形单元中的示意见图1.如图1所示，Si，Sj和Sm为有公共节点i，j和k的关系单元集合，组成支撑域.对u（x）有贡献的节点集（无单元法中一般称为支撑点）正是Si，Sj和Sm所涵盖的全部节点.设qs为支撑节点的位移向量，1.2 二次插值函数根据经典FEM得到节点导数后，再进入二次插值获取一个新的形函数1.3 关于C0节点从式（16）看出，二次插值得到的试函数在节点处具有C1连续性.这一特点具有提高计算精度的优势，但位于材料界面和位移边界上的节点给求解带来困难.为此，设节点i具有C0连续性，则对于插值点x位于单元e内的节点，可令分析发现，当问题域内所有节点进行C0连续性处理后，TFEM型函数将退化为经典FEM型函数，即在某些情况下2种算法可以耦合.也就是说，对于含缺陷体需要更高插值精度的局部区域可采用TFEM，而在远离裂纹前缘区则可采用一般精度FEM，从而实现计算精度和效率的平衡考虑.2 裂纹扩展计算关键技术发展TFEM方法用于求解断裂力学问题，并植入ZonCrack软件中.专业断裂仿真软件ZonCrack是一个面向动态断裂过程的仿真实验平台，其以成熟的疲劳断裂力学为理论基础，对含缺陷工程部件进行仿真模拟.[7]为减少对经典FEM源代码的改动，引入节点松弛技术模拟材料的劈开过程.2.1 应力强度因子采用区域互作用积分计算混合型裂纹的应力强度因子（Stress Intensity Factor， SIF）解[8]，以最大周向应力判断裂纹方向[9]，则极坐标形式的裂尖应力场分量可有I型和II型裂纹应力强度因子表示2.2 节点投影线技术研究发现，网格质量对插值重构有限元法的计算精度影响较小（网格敏感性低），也就是说调整裂纹面附近的网格对SIF的影响也较小.当前求解断裂力学问题的通用处理方法是确保裂纹面/线与单元边/节点的重合.本文采用节点投影方法准确模拟裂纹的扩展路径，具体操作过程为：网格整体上不调整，仅对裂纹附近节点投影到裂纹面/线上（见图2）.一般来说，裂纹与三角元有3种关系：第一，裂纹与2个边相交，把相交边的公共节点移至裂纹；第二，裂纹与1个边相交，把离裂纹近的节点移至裂纹；第三，裂尖位于单元内，则移动单元上距裂纹尖端最近的节点.采用上述处理后，问题域内所有单元边/节点都会位于裂纹面/线上.自此，采用经典节点分离法人为把裂纹面/线上的节点一分为二，并赋予不同节点号.通过这样处理，裂纹扩展路径上就出现一个强不连续性位移，即实现裂纹张开模拟.3 算例验证为考察新型二次插值有限元的求解精度和稳定性，定义2范数位移误差和能量误差为式中：下标e表示精确解或者理论解；下标n表示数值方法参考解或者TFEM解.在TFEM 实现中，单元刚度矩阵积分采用4点Hammer积分方法.在ZonCrack中调用TFEM求解器分析一些典型的断裂力学问题，以测试TFEM法准确性与合理性.文中所用变量均采用国际单位制.3.1 单边直裂纹一个单边直裂纹的无限大平板，两端受均匀拉力，假设平面应变状态.模型的几何及加载见图3，且有H=L=P=1.力学性能参数E=1010，ν=0.25.解析解为应力强度因子解对比曲线见图4.由此可知，对于不同扩展长度的裂纹，TFEM数值解与理论解和经典FEM解吻合良好，且TFEM法的计算精度高于传统FEM法.TFEM与传统FEM的裂纹尖端应力场分布下见图5.由此可见，TFEM结果与理论解给出的裂纹简单应力场吻合更好，而传统有限元法却存在着明显的应力跳跃现象（即不连续）.3.2 中心斜裂纹为进一步考察TFEM求解SIF的准确性与可靠性，以中心斜裂纹板为例研究，见图6.在无限大平板x方向和y方向分别搜到σ1和σ2大小的拉应力，β为斜裂纹与x轴的夹角，显然，KI和KII为关于裂纹倾角β的函数，理论解为有限元计算选取的计算域为边长L=10的方板，所含裂纹的长度a=0.25，假设轴向拉力P=1.考虑到裂纹长度远小于矩形板的长度，所以可以视为无限大平板的中心斜裂纹问题.3.3 4点剪切含裂纹矩形板4点剪切受载问题的裂纹扩展研究较多，几何模型及受载情况见图7，L=4，b=1，P=1.材料参数为E=200 MPa，ν=0.25，假设平面应变条件.第12扩展步后的裂纹路径见图8.由此可见，插值重构法的计算结果与实验基本吻合.4 结论将新型TFEM植入高级三维裂纹扩展仿真与分析系统ZonCrack中用于求解动态断裂问题.通过标准算例分析，得出以下结论.（1）在ZonCrack中调用TFEM求解器，能够获得与理论解可比的I型、II型及混合型SIF解，且在同一单元网格下，计算精度高于传统FEM.（2）与传统FEM解相比较，TFEM可在裂尖区域得到更加准确和光滑连续的应力分布.（3）TFEM法预测的裂纹路径与实测解基本一致，表明TFEM算法的可靠性.必须指出，与传统有限元比较，虽然插值重构有限元法使用经典FEM的导数进行二次插值，但并未因此显著增加问题的总求解自由度.参考文献：[1] 杨小彬，庄茁，庄传晶. 富气输送管道裂纹动态扩展的数值模拟[J]. 清华大学学报（自然科学版）， 2008， 48（8）： 13551358. DOI： 10.3321/j.issn：10000054.2008.08.032.YANG X B， ZHUANG Z， ZHUANG C J. Numerical study of crack propagation in rich gas transporting pipelines[J]. Journal of Tsinghua University （Science and Technology）， 2008， 48（8）： 13551358. DOI： 10.3321/j.issn：10000054.2008.08.032.[2] 解德，钱勤，李长安. 断裂力学中的数值计算方法及工程应用[M]. 北京：科学出版社， 2009.[3] BELYTSCHKO T， LU Y Y， GU L. Crack propagation by elementfree Galerkin methods[J]. Engineering Fracture Mechanics， 1995， 51（2）： 295315. DOI：10.1016/00137944（94）001539.[4] 李俊，冯伟哲，高效伟. 一种基于直接计算高阶奇异积分的断裂力学双边界积分方程分析法[J]. 力学学报， 2016， 48（2）： 387398.DOI： 10.6052/0459187915342.LI J， FENG W Z， GAO X W. A dual boundary integral equation method based on direct evaluation of higher order singular integral for crack problems[J]. Chinese Journal of Theoretical and Applied Mechanics， 2006， 48（2）： 387398.DOI： 10.6052/0459187915342.[5] MELENK J M， BABUS K. The partition of unity finite element method： basic theory and applications[J]. 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CATIA二次开发回弹补偿模面的获取

CATIA二次开发回弹补偿模面的获取张凌云;万桂波;曾一畔【摘要】橡皮囊液压成形工艺是航空钣金成形的主要方法之一,而回弹是影响产品制造精度的重要因素.目前基于有限元数值模拟的回弹补偿技术是解决回弹问题有效的方法,但耗时极长,不易于大范围推广.基于理论算法,在CATIA交互模式环境下二次开发出六个不同类别的回弹补偿模块,对零件数模进行回弹补偿并得到其模具工作型面及型模,实现在新淬火状态下真正意义上的橡皮囊“一步法”成形.验证试验证明了补偿系统及算法的可靠性与正确性.【期刊名称】《机械设计与制造》【年(卷),期】2016(000)003【总页数】3页(P247-249)【关键词】橡皮囊液压成形;钣金件;CATIA二次开发;回弹补偿模面;“一步法”成形;试验【作者】张凌云;万桂波;曾一畔【作者单位】沈阳航空航天大学航空制造工艺数字化国防重点学科实验室,辽宁沈阳110136;沈阳航空航天大学航空制造工艺数字化国防重点学科实验室,辽宁沈阳110136;中航工业成都飞机工业(集团)有限责任公司,四川成都610092【正文语种】中文【中图分类】TH16;TG386航空制造业中零件理论外形精度要求十分严格。

主要影响橡皮囊液压成形产品制造精度的是成形后的回弹问题。

传统的几何补偿法通常采用反复试错的方法来完成，该方法依赖于经验丰富的操作者通过多次试模和修模，直到利用修正后的模具成形的零件满足精度要求为止。

显然使用修模方法进行回弹控制是一个耗时、成本高、效率低的回弹补偿方法，对于小批量生产的飞机零件该方法并不适用。

国内航空制造业普遍使用不加补偿的型模反复敲修的方法使其贴模，对零件的表面质量和疲劳寿命都有很大的负面影响。

国内外学者在回弹控制和回弹补偿方面都做了大量的研究，其方法多为通过工艺过程数值模拟获得回弹量，然后通过不同的回弹算法进行模具成形型面的几何补偿。

使用该方法的前提是必须进行成形工艺数值模拟仿真，该过程用时较多，而且仿真得到的回弹模具有一定的误差和缺陷。

基于DIANA有限元软件的不同钢筋本构模型的对比分析

４００ｍｍ×４００ｍｍ加载梁，加载梁与墙体整浇，墙体尺寸及配筋如
为了通过对比得出钢筋两种不同本构模型对软件模拟剪力墙
图１所示，混凝土及钢筋材料强度见表１，表２。试验加载方案：在试件顶部施加１０００ｋＮ竖向分布力，根据
《高层建筑结构》［６］计算得到试验设计轴压比为０．３２，实际轴压比为０．１８。加载过程中，竖向轴压比保持不变，横向位移每级增加１ｍｍ，从１ｍｍ增加至１０ｍｍ，之后增加至１２ｍｍ，１５ｍｍ，２０ｍｍ，
设计强度
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表１混凝土材料强度实测值
立方体抗压强度标准值ｆｃｕ，ｋ
轴心抗压强度标准值ｆｃｋ
轴心抗拉强度标准值ｆｔｋ
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Ｎ／ｍｍ２弹性模量Ｅｃ
１模型处理
钢筋品种ＨＰＢ２３５ＨＰＢ２３５ＨＲＢ４００
表２钢筋材料强度实测值
直径／ｍｍ６８１６
屈服强度ｆｙ／Ｎ·ｍｍ－２４２８３９３４６０
极限强度ｆｕ／Ｎ·ｍｍ－２５２７４８０５８７
１．２模型建立
柱，配有纵筋４１６并配有箍筋６＠１２０，墙体上部为１８００ｍｍ× １．２．１钢筋本构模型的选择
受低周循环往复荷载效果的影响，使用ＤＩＡＮＡ软件自带的ＭＰ钢筋本构模型，取ＭＰ钢筋本构模型和常用的双折线模型进行建模。

ADINA中用于模拟夹层的薄层单元的开发

[2]
文献标识码：A
文章编号：1006-7973（2017）01-0100-04 总的应变增量分成若干小增量，并对每个小增量调用子程序来实现（三维模型子程序为 CUSER3）。前一小增量计算出的应变小增量将传入后一小增量的子程序中。子程序由四个过程组成，在 KEY=2 过程中，完成应力分量的计算和修改，在 KEY=3 过程中，形成刚度矩阵，而 KEY=1、KEY=4 过程分别对变量赋初值和定义输出格式。主程序在每一个增量加载步开始时，对每一个单元的积分点调用一次子程序中的 KEY=3 过程，由自定义代码形成刚度矩阵 D，以此形成整体刚度矩阵 K，通过整体平衡方程求得位移增量 ΔU ，再通过几何方程解得应变增量 Δε ，传递给子程序中的 KEY=2 过程，用于计算应力增量和新的应力分量。在增量步的每一次迭代过程中都将调用该子程序，直到满足收敛条件，再进行下一个增量步的求解。 2．开发环境 ADINA 程序采用面向对象的编程语言—FORTRAN，进行二次开发，在 Compaq Visual Fortran 6.6 的开发环境中进行编译，本构模型以动态链接库 DLL 文件的形式由主程序进行调用。二、薄层单元的数值模型对于三维薄层单元，假设八结点六面体薄层单元沿厚度 t 方向的应变均匀分布，节理或夹层一般不会受平行接触面方向力的作用，因此可忽略垂直于厚度方向的变形模量及其耦合作用[4]，则薄层单元增量形式的本构关系可表示如下：
元的开发，并先用了两个算例对薄层单元的应力应变特性进行了验证，然后用挡土墙的算例对使用开发的薄层单元和 ADINA 自带的接触模型两种情况下的主动土压力进行了对比，其结果均较理想。关键词：薄层单元；ADINA；二次开发中图分类号：TV312 引言 ADINA 有限元程序作为一款通用有限元计算软件，其在处理结构非线性、流固耦合方面具有强大的优势，被工程界、科学研究、教育等领域广泛应用。由于其源代码 Public Domain Code 的开放性，很多知名有限元程序均源于 ADINA 的基础代码，同时具有较好的基于底层的二次开发性能。在工程应用中，由于节理的存在，岩体的工程力学性质受到严重的影响，小规模试验参数无法真实反映岩体的变形性质和抗剪强度，在岩体的变形和应力演化分析中必须考虑节理的影响。1968 年由 Goodman 首先提出了线性的无厚度节理单元[1]，以一种四结点的一维无厚度单元模拟接触面的错动与张开，其缺点是需要设置很大的法向刚度，以防止过量变形发生单元嵌入。1970 年 Zienkiewicz 提出了二维等参节理单元，并将其进一步推广到三维模型中，虽然对 Goodman 单元有了一定改进，但仍然基于当节理单元厚度很薄时，与节理面相垂直面上的正应变及与之相应的剪应变很小的情况。1984 年 Desai 提出了一种有厚度薄层单元，

ADINA软件中邓肯—张模型的二次开发与应用

ADINA软件中邓肯—张模型的二次开发与应用
陈志坚;江涛;陈松
【期刊名称】《水电能源科学》
【年(卷),期】2007(25)2
【摘要】根据AD INA提供的用户子程序,用FORTRAN编写了邓肯—张E-v本构模型,给出了模型开发的方法和步骤,并用常规三轴压缩试验对模型进行了检验。

检验结果表明,开发的模型正确合理、计算精度较理想,可应用于实际工程计算以解决复杂的非线性土工问题。

【总页数】3页(P65-67)
【关键词】ADINA;邓肯-张模型;二次开发
【作者】陈志坚;江涛;陈松
【作者单位】河海大学土木工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】TU411;TP311.5
【相关文献】
1.邓肯-张E-B模型的ANSYS二次开发及应用 [J], 孙明权;陈姣姣;刘运红
2.Duncan-Chang E-υ模型在ADINA软件中的开发与应用 [J], 陈志波;朱俊高;陈浩锋
3.邓肯-张模型开发及其在面板坝计算中的应用 [J], 宋志宇;李斌;董莉莉;梁春雨
4.邓肯-张EB模型参数求解的二次优化法 [J], 陈立宏
5.一种改进邓肯张模型及其在土石坝数值模拟中的应用 [J], 邵东琛
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参考文献_CAE分析大系——ADINA在水利工程中的应用与开发_[共2页]

参考文献[1] 马野，袁志丹，曹金凤．ADINA有限元经典实例分析[M]．北京：机械工业出版社，2012．[2] 岳戈，陈权．ADINA应用基础与实例详解[M]．北京：人民交通出版社，2008．[3] 岳戈．ADINA流体与流固耦合功能的高级应用[M]．北京：人民交通出版社，2010．[4] K. J. Bathe. Finite Element Procedures[M] .London: Prentice Hall, 1996．[5] ADINA Theory and Modeling Guide V olume I: ADINA. ADINA R&D, Inc. 2013．Ⅲ．[6] ADINA Theory and Modeling Guide V olume : ADINA CFD&FSI. ADINA R&D, Inc. 2013[7] ADINA User Interface Command Reference Manual V olume I: ADINA Solids &Structures Model Definition.ADINA R&D, Inc. 2013．[8] ADINA Primer. ADINA R&D, Inc.2013．[9] ADINA Verification Manual. ADINA R&D, Inc.2013．[10] 陈亚南．考虑坝水动力耦合效应的高面板坝地震反应特性研究[D]．南京：河海大学，2014．[11] 孙辉．基于宏观和细观水土动力耦合理论的高土石坝地震反应特性研究[D]．南京：河海大学，2014．[12] 岑威钧，张自齐，袁丽娜，等．库水对高面板堆石坝动力反应的影响[J]．武汉大学学报（工学版）2015,48(4)．[13] 邓同春，岑威钧，董坤明，等．Duncan模型若干修正适用性研究[J]．水利与建筑工程学报，2013,11(3)．[14] 邓同春．基于ADINA的土石料本构模型开发及应用研究[D]．南京：河海大学，2013．[15] M T Manzari, M A Nour. On implicit integration of bounding surface plasticity models[J]. Computers andStructures, 1997, 63(3)．[16] 费康，张建伟．ABAQUS在岩土工程中的应用[M]．北京：中国水利水电出版社，2010．[17] 张卫东，岑威钧．基于ADINA的黏土广义塑性模型二次开发及验证[J]．三峡大学学报（自然科学报），2016,38(6)．[18] 王帅．考虑地基远域能量逸散及地震波斜入射时土石坝地震反应分析研究[D]．南京：河海大学，2012．[19] 袁丽娜．高土石坝地震动输入方法比较及应用研究[D]．南京：河海大学，2015．[20] 岑威钧，袁丽娜，袁翠平，等．地震波斜入射对高面板坝地震反应的影响[J]．地震工程学报，2015,37(4)．[21] 岑威钧，袁丽娜，王帅．非一致地震动输入下高面板坝地震反应特性[J]．水利水运工程学报，2013,(4)．熊，岑威钧，胡清义，等．多途径综合开发商业软件精细求解土石坝结构静动力反应[J]．岩石力学[22] 堃与工程学报，2013,32(1)．[23] 顾淦臣，沈长松，岑威钧．土石坝地震工程学[M]．北京：中国水利水电出版社，2009．。

ADINA自定义材料开发原理与实际操作

2 ADINA 调用子程序过程
2.1 荷载增量步与应变小增量步首先对计算中的两种增量步做一个简介，一种是荷载增量步，就是在非线性计算中经常看到的“增量法”中的增量，本质是以一段段的折线去近似曲线，这种增量步的时间含义在 ADINA 中就是 step，在资料中相关的表示是 t，Δ t，在应变方面的相关的表示是 STRAIN；另一种是小增量步，由一个 step 的时间增量除以某个整数以后所得的小增量，它的用途将在下文中叙述，在资料中相关的表示是 τ ，Δ τ 之类，在应变方面的表示是 DEPS（子程序中），每个 step 的小增量个数在二次开发中是由用户输入的，在自定义材料中 number of strain subdivision 处指定（下文记为 INTER），ADINA 缺省为 10。
2.1 2.2 2.3 荷载增量步与应变小增量步 .......................................................................................... 1 非线性有限元的基本解法 .............................................................................................. 2 ADINA 与子程序的实际调用过程 .................................................................................. 5
2
ADINA 中二次开发以上是线性问题的求解过程，对于接触面的本构关系，再比如邓肯模型等应力应变关系，都是非线性的，这时，体现节点位移和单元应力关系的刚度矩阵不再是常数，而是随着应变或变位的变化而变化。因此，如果将平衡方程和线性问题一样写作下式

ADINA在水利工程中的应用

土体的固结沉降分析
、、
材料模型
,
丰
在各种工程问题中得到广泛应用
、
例如
堤坝开挖及回填对土体的扰动问题
。
混凝土坝的渗流分析
、
钢筋混凝土结构
,
徐变分析坝体的强度及稳定性分析等等
提供的材料模式能够完好真实的模拟土体等材料
,
例如其中的混凝土材料模式不仅可以模拟混凝土
非线性分析功能
触非线性等
。
工
能够有效地考虑各种非线性效应
,
,
包括几何非线性
,
、
材料非线性接
,
、
由于土木结构方面的材料非常复杂
,
包括混凝土材料
,
钢筋混凝土材料
,
岩石材料及
各种土体材料因此一般都需要进行材料非线性分析弹性
、
,
分析在线弹性假定下各种土木结构在
一定边界条件和载荷作用下的应力
。
中用户可以根据需要施加各种载荷
,
荷载可以随时间和空间位置的变化而变化
等
。
即载荷可以是时间和空间的函数
。
如静水压力
,
波浪力
可以根据实际清况考虑任意荷载工况和荷载工况组合
、
中土体的骨架材料可以是任意一种线性非线性材料或用户自定义材
。
,

ADINA学习总结

有限元学习总结ADINA 系统是一个单机系统的程序，用于进行固体、结构、流体以及结构相互作用的流体流动的复杂有限元分析。

借助ADINA 系统，用户无需使用一套有限元程序进行线性动态与静态的结构分析，而用另外的程序进行非线性结构分析，再用其他基于流量的有限元程序进行流体流动分析。

此外，ADINA 系统还是最主要的、用于结构相互作用的流体流动的完全耦合分析程序（多物理场）。

学习的流程：第一章ADINA 系统简介ADINA 系统基于有限元方法，适用于求解结ADINA 系统主要包括下列六个模块：用户界面ADINA-AUI （ADINA User Interf 结构分析求解器ADINA 传热分析求解器ADINA-T 计算流体动力学（CFD）求解器ADINA-F 流体－结构耦合分析求解器ADINA-FSI 热－机械耦合分析求解器ADINA-TMCADINA 用户界面(AUI) AUI 提供了基于窗口环境的友好界面，借助于这一环境，通过使用ADINA-AUI 系统，可以创建、求解和显示有限元模型。

第二章ADINA 用户界面概述ADINA 用户界面AUI （ADINA User Interface）基于视窗环境，界面友好，易学易用。

在一个统一的集成界面内，能够完成建模、分析和结果后处理等操作。

能够直接启动ADINA、ADINA-T、ADINA-F、ADINA-AUI 等各个求解器，并监控ADINA、ADINA-T、ADINA-F、ADINA-TMC 和ADINA-FSI 等系统运行状态。

AUI 为层次式窗口结构，顶端为AUI 控制台，控制应用系统的调入运行和退出，每个应用系统由控制台操纵，包括菜单条、工具条、图形显示区和信息窗等。

主要内容包括：调用和退出AUI ，窗口、菜单和对话框布局，文件管理，AUI 用户界面，对话框操作说明，撤销（Undo）和重复（Redo）操作图标(General工具条)，AUI 紧急恢复操作第三章数据准备数据类型AUI 模型定义和显示中使用的数据类型有三种：无名数据（单个数据变量），记录形式的表格数据，命名数据（多个数据变量）。

ADINA前后处理的二次开发及在地球动力学数值模拟的应用

（ＮＡＡＤＩＲ＆Ｄ，０８；２０ｂ２０ｃ岳戈，２０）动力非线性有限元分析，Ｉ除求２０ａ０８；０８；０８为ＡＤＮＡ解线性问题外，还要具备分析线性问题的强大功能，括求解结构以及涉及结构场之外的多场包
ｄｉ１．９９ｊｉｎ１０ —２６２１．３０．５ｏ：０３６／．ｓ．０３３４．０２０／４０７ｓ
ＡＮＡ前后处理的二次开发ＤＩ及在地球动力学数值模拟的应用
祝爱玉张东宁李平恩韩炜黎明
耦合问题。增量法是数值求解非线性物理问题本质的方法，对非线性物理问题，计算解逼近真
解的过程是通过控制增量逐步实现的，所谓增量通常是载荷增量或时间增量。ＡＤＮＡ以其深厚的理论基础和强大功能，Ｉ被工程界、学界、育等众多用户广泛应用；科教而ＡＤＮＡ公司成立的目标是使ＡＤＮＡ商业有限元解软件，注求解结构、体、体与结ＩＩ专流流
用开发的ＡＤＮＡ接口软件包，Ｉ将其直接导人ＡＤＮＡ软件，义合适的边界条件和加载条Ｉ定件，行数值模拟实验。进
１ＡＤＩ前处理二次开发 —— 三维地球动力学模型建立ＮＡ
图１总的流程图，中三维地球动力学建模为前处理工作流程。首先，为其收集各类地震地质数据，括地形数据、包断层数据Ｍｏｏ面深度数据和地震数据等，ｈ采用ＧＩＤ或者其他软件生成二维的非结构初始网格，采用插值等方法将收集的地震地质数据加入模型。然后，行三维运模型的生成程序，即可得到采用三棱柱单元组成的三维地球动力学模型，三维模型能真实反此

ADINA有限元分析

ADINA有限元分析什么是ADINA有限元分析？ADINA是一种广泛应用于工程和科学领域的有限元分析软件。

它提供了一系列强大的工具和功能，用于模拟和分析各种结构和物理现象。

ADINA通过建立复杂的数学模型，并通过有限元分析方法解决这些模型，可以对各种工程问题进行准确的数值模拟和预测。

ADINA的功能特点ADINA具有以下几个主要功能特点：强大的建模能力ADINA支持对复杂结构进行建模，包括三维实体、平面应力、平面应变、轴对称等。

它还提供了多种元素类型，可以满足不同场景下的建模需求。

用户可以通过直观的界面进行建模，也可以通过脚本进行高级建模操作。

多物理场耦合分析ADINA支持多物理场耦合分析，可以将不同物理场之间的相互影响考虑进模型中。

例如，可以同时分析结构的热力耦合、结构的流固耦合等。

这使得ADINA在多种应用领域中得到了广泛运用，包括航空航天、汽车、电子、材料科学等。

精确的求解算法ADINA采用了一系列精确的求解算法，能够高效地解决大规模的线性和非线性问题。

它支持静力学、动力学、热力学、流固耦合等不同类型的分析。

同时，ADINA还提供了多种先进的后处理功能，帮助用户对分析结果进行可视化展示和分析。

完善的材料和边界条件库ADINA内置了丰富的材料和边界条件库，用户可以方便地选择和定义不同的材料属性和边界条件。

这大大简化了分析过程，并增加了模型的准确性。

用户友好的界面和文档支持ADINA拥有直观友好的用户界面，使得用户能够轻松进行建模、求解和后处理。

同时，ADINA还提供了详细的文档和例子，帮助用户更好地使用和理解软件的各种功能和应用场景。

ADINA的应用领域ADINA在众多领域中得到了广泛的应用，包括：结构分析ADINA可以用于对各种结构的力学性能进行分析和优化。

它可以模拟复杂的载荷和边界条件，预测结构的应力、应变、位移等。

这对于工程设计和结构优化具有重要意义。

热力学分析ADINA可以模拟物体的热传导、辐射、对流等热力学现象。

ADINA前处理程序的二次开发

ｏｆ
ａ
ｇｌｏｂａｌ
ｐｒｏｆｅｓｓｉｏｎｓ
ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ
ｒｅｓｅａｒｃｈ
ａｎｄ
ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｆｉｅｌｄ．ＡＤＩＮＡｓｙｓｔｅｍｉｓ
ｓｔａｎｄ－ａｌｏｎｅｓｙｓｔｅｍｓｐｒｏｇｒａｍ，ｉｔｉｓｍａｉｎｌｙｕｓｅｄｏｆｔｈｅｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｃｏｍｐｌｅｘｆｉｎｉｔｅ
ＷＡＮＧＷａｎｙｅ
Ｂ．Ｅ．（Ｎｏｒｔｈｅａｓｔ
ＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆ
Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）２００５
Ａｔｈｅｓｉｓｓｕｂｍｉｔｔｅｄｉｎｐａｒｔｉａｌｓａｔｉｓｆａｃｔｉｏｎｏｆｔｈｅ
Ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓｆｏｒｔｈｅｄｅｇｒｅｅｏｆ
Ｍａｓｔｅｒ
ｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ
ＴＯ
ＡＤＩＮＡ文件转换接口程序，实现
模型点、线、面、体的自动定义，既解决了ＡＤＩＮＡ软件原本手工定义点、线、面、体的费时费力，又避免了定义复杂模型过程中容易出错的问题。其主旨在于将ＡＢＡＱＵＳ的前处理技术与ＡＤＩＮＡ软件的分析功能结合起来，以搭建ＡＢＡＱＵＳ和ＡＤＩＮＡ软件之间有限元模型的转换的桥梁。利用已编写好的ＡＢＡＱＵＳ
ｒｅａｓｏｎｓ．
ｐｏｗｅｒｆｕｌ，ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
ｔｈｅ
ｍｏｓｔ
ａｄｖａｎｃｅｄ
ｉｔｓｍｕｌｔｉ．ｐｈｙｓｉｃａｌｃｏｕｐｌｉｎｇｎｏｎｌｉｎｅａｒａｎｄｓｏｌｖｉｎｇｂｕｓｉｎｅｓｓｐｒｏｃｅｄｕｒｅｓｙｓｔｅｍ，ｗｉｔｈａｂｓｏｌｕｔｅｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌ
ａｄｖａｎｔａｇｅｓ
ＡＤＩＮＡ前处理程序的二次开发
３．３．１基于ＡＢＡＱＵＳ前处理的建模………………………………………………３１

有限元软件通用二次开发思路

通用有限元软件二次开发简介：ANSYS
ANSYS-APDL *Do循环
*do !起始行 …… !循环语句块 *enddo !结束行
不允许用label分支语句*if或*go命令跳出do循环语句；不允许用label将程序跳到另一行，但可以用if－then－else来实现； do循环结构中，第一次循环后自动禁止命令结果输出；欲得到所有结果输出，在 do循环结构中使用/gopr或/go语句； /clear命令不会清除do循环的堆栈，但它会删除所有的参数。可在/clear命令前运行 /parsav命令来防止。
通用有限元软件二次开发简介：ABAQUS
ABAQUS用户子程序示例2：定义蠕变模型
A= SIG0= AN= T1=EXP(QTILD/SIG0) T2=EXP(−QTILD/SIG0) DECRA(1) = A*(.5*(T1−T2))**AN*DTIME IF(LEXIMP.EQ.1) THEN DECRA(5) = AN*A*(.5*(T1−T2))**(AN−1.)*DTIME/ 1 SIG0*.5*(T1+T2) END IF RETURN END
!DO循环结束
通用有限元软件二次开发简介：ANSYS
YS-APDL：Repeat
n,1,10,360/(nnode-1),0 !创建nnode个节点，夹角为360/nnode *repeat,nnode,1,0,360/nnode,0 !重复执行上述命令nnode次
通用有限元软件二次开发简介：ANSYS
*ASK,RADIUS,’INPUT THE RADIUS OF CIRCLE’,4
通用有限元软件二次开发简介：ABAQUS
ABAQUS用户子程序示例1
C If error, write comment to .DAT file: IF(JRCD.NE.0)THEN WRITE(6,*) 'REQUEST ERROR IN USDFLD FOR ELEMENT NUMBER ', NOEL,'INTEGRATION POINT NUMBER ',NPT ENDIF C RETURN END

ADINA有限元软件简介

目录1、ADINA的发展历史 (2)2、ADINA功能 (2)、前后处理功能 (2)2.1 ADINA用户界面用户界面、2.2 ADINA计算分析功能 (4)ADINA功能说明功能说明1、ADINA的发展历史ADINA出现于1975年，在K. J. Bathe博士的带领下，其研究小组共同开发出ADINA有限元分析软件。

到84年以前，ADINA是全球最流行的有限元分析程序，一方面由于其强大的功能，被工程界、科学研究、教育等众多用户广泛应用；另外其源代码是Public Domain Code，后来出现的很多知名有限元程序都来源于ADINA的基础代码。

1986年，K. J. Bathe博士在美国马萨诸塞州Watertown成立ADINA R&D公司，开始其商业化发展的历程。

实际上，到ADINA84版本时已经具备基本功能框架，ADINA公司成立的目标是使其产品ADINA 这－大型商业有限元求解软件，专注求解结构非线性、流体、流体与结构耦合、热、热机耦合等复杂问题，并力求程序的求解能力、可靠性、求解效率全球领先。

一直以来，ADINA在计算理论和求解问题的广泛性方面处于全球领先的地位，尤其针对结构非线性、流体、流/固耦合、热、热机耦合等复杂工程问题开发出强大功能。

经过近20年的商业化开发，ADINA 已经成为近年来发展最快的有限元软件，被广泛应用于各个行业的工程仿真分析，包括汽车、机械制造、电子电器、材料加工、船舶、航空航天、国防军工、铁道、石化、能源、土木建筑等各个领域。

2、ADINA功能ADINA是一个可以求解多物理场问题的有限元系统，由多个模块组成。

包括：前后处理模块（ADINA-AUI）、结构分析模块（ADINA-Structures）、流体分析模块（ADINA-CFD）、热分析模块（ADINA-Thermal）、流固耦合分析模块（ADINA-FSI）、热机耦合分析模块（ADINA-TMC）以及建模模块（ADINA-M）和与其它程序的接口模块（ADINA-Transor）。

I-DEAS二次开发研究及在焊缝疲劳仿真中的应用

I-DEAS二次开发研究及在焊缝疲劳仿真中的应用李向伟;兆文忠【摘要】为了在I-DEAS软件中实现焊缝疲劳虚拟仿真分析功能,对I-DEAS二次开发技术进行了专题研究.I-DEAS软件接口技术是通过启动ORBIX服务,运用CORBA通信协议实现的;调用Open I-DEAS二次开发类库,能够实现有限元数据的访问.根据工程实际需要,以I-DEAS软件为前、后处理平台,基于AAR标准及Palmgren-Miner累积损伤法则,开发了焊缝疲劳虚拟仿真分析模块.运用该模块,进行了实例应用,结果表明,以I-DEAS软件二次开发原理为基础,可以实现对该软件深层次的嵌入式开发,从而丰富了I-DEAS软件的辅助设计能力.【期刊名称】《计算机工程与应用》【年(卷),期】2011(047)004【总页数】4页(P232-235)【关键词】综合设计工程分析软件(I-DEAS);二次开发;焊缝疲劳;虚拟仿真【作者】李向伟;兆文忠【作者单位】大连交通大学交通运输工程学院,辽宁大连116028;齐齐哈尔轨道交通装备有限责任公司,黑龙江齐齐哈尔161002;大连交通大学交通运输工程学院,辽宁大连116028【正文语种】中文【中图分类】TP39在为数众多的计算机辅助设计软件中，I-DEAS（Integrated Design Engineering Analysis Software）软件地位显赫，以高度一体化、易学易用等特点而著称。

但是，对I-DEAS软件进行二次开发较为困难，原因在于：用户不但要掌握面向对象的C++编程语言或者Java编程语言，还要深入研究I-DEAS软件的接口技术及有限元数据的调用方式。

为了能够掌握I-DEAS软件的二次开发原理，并进一步扩充I-DEAS软件的仿真分析能力，结合焊缝疲劳虚拟仿真分析的课题，对其二次开发技术进行了深入研究。

开发过程中，以北美铁路协会标准（Association of American Railroad Standard，AAR标准）及Palmgren-Miner累积损伤法则为依据，以I-DEAS软件为前、后处理平台，开发了专用分析模块并嵌入到该软件中，从而实现了焊缝疲劳虚拟仿真分析方法，扩充了I-DEAS软件的仿真分析能力。

基于ADINA数值模拟分析的材料二次开发

基于ADINA数值模拟分析的材料二次开发
李珂
【期刊名称】《黑龙江科技信息》
【年(卷),期】2013(000)021
【摘要】ADINA作为大型综合性仿真数值模拟平台拥有较强的二次开发功能，针对不同环境下不同特性的材料提供了较好的二次开发平台，为准确的数值模拟对象状态提供了可靠保证。

但关于ADINA的二次开发详细介绍较少，本文在有限元计算理论基础上对小应变、小变形假设下结合程序调试进行材料二次开发。

【总页数】1页(P96-96)
【作者】李珂
【作者单位】重庆市高新工程勘察设计院有限公司，重庆 401147
【正文语种】中文
【相关文献】
1.基于USDFLD二次开发的复合材料层压板损伤分析研究 [J], 王龙;段静波;路平
2.基于ADINA桩承台基础数值模拟分析 [J], 刘玉琳;王冬菊;冷建琛
3.基于HyperMesh二次开发的飞行器尾翼复合材料建模和优化分析 [J], 刘剑霄;李斌;杜冲
4.基于ABAQUS二次开发方法的强化材料梁塑性极限分析 [J], 阴小梅;王斐
5.基于整形器的UHPC材料SHPB试验数值模拟与分析 [J], 任亮; 何瑜; 王凯因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

《有限元分析软件》（Adina

《有限元分析软件》（Adina System 8.5）v8.5中⽂名: 有限元分析软件英⽂名: Adina System 8.5资源格式: 光盘镜像版本: v8.5发⾏时间: 2009年制作发⾏: Adina System, Inc.地区: 美国语⾔: 英⽂简介:ADINA 软件是美国ADINA 公司的产品，也是唯⼀的产品，是基于有限元技术的⼤型通⽤分析仿真平台。

公司的创始⼈以及软件的领导者之⼀，是美国⿇省理⼯学院的K.J.Bathe教授，他也是国际有限元界着名科学家。

整个Adina系统只有200多M,但却包含完整的前后处理器以及求解器，并且求解器的功能涵盖从基本结构分析到流固耦合分析，实在让⼈觉得不可思议。

程序包含如下模块：ADINA-AUI(前后处理模块)ADINA-F(流体分析模块)ADINA（结构分析模块）ADINA-FSI（流固耦合分析模块）ADINA-T（热分析模块）ADINA-TMC（热结构耦合分析模块）ADINA-TRANSOR（与CAD系统的专⽤接⼝）如Pro/Eengineer,I-DEAS, AutoCAD/MDT,PATRANADINA具有⼴泛的模拟能⼒，因此在机械、汽车、材料加⼯、航空、航天、⼟⽊、电⼦电器、军⼯、⽣物⼒学等领域都有应⽤。

ADINA-AUIADINA-AUI是所有ADINA ⼦程序的前后处理功能，它为建模和后处理的所有任务提供了⼀个完全交互式的图形⽤户界⾯。

个⼈感觉界⾯有点乱，上部⼤量的⼯具按钮和下部的命令提⽰窗占了很⼤的屏幕空间，中间的图形区域⼩的可怜，17⼨的显⽰器显的太⼩了。

按钮类型的界⾯类似HyperMesh，不过Adina是视窗风格。

ADINA-MADINA-M是ADINA-AUI 程序的⼀个附件，基于 Paraolid 核⼼，提供了⽴体建模的功能，通过 ADINA-M 可在 ADINA-AUI 程序中直接创建⽴体的⼏何图形。

实际上ADINA-M就是相当于⼀种ＣＡＤ软件的功能，类似于Ｐｒｏ／ｅ、Ｓｏｌｉｄｗｏｒｋｓ等等。

ADINA有限元软件中材料本构的二次开发_熊玉春

ADINA 中材料的变形描述有 3 种：（1）材料非线性（MNO），适用于无穷小位移和应变；（2）完全拉格朗日（TL），适用于位移和旋转变形可能比
（1）当 KEY=1 时，在进行分析时被调用一次。这一步主要是对积分点的变量进行初始化，在整个数据输入阶段只被执行一次。ADINA 自动将数组 STRAIN，STRESS，ARRAY 和 IARRAY 等初始化为 0。如果 ARRAY 和 IARRAY 数组初始值不为 0，则用户在编译时须将其设置为所需的初始值。
（3）编辑 Makefile 文件，修改其中的参数：
MAT2D_OBJ = ovl30u_usr.obj
MAT2D_OBJ = ovl40u_usr.obj 其中：usr 为用户选用或定义的文件名。
（4）编译生成新的 dll 文件，编译过程如下：
cd c:\program files\Microsoft Visual Studio\
土工数值分析中广泛应用的 Duncan-Chang E-B 模型为例，介绍在 ADINA 软件中进行材料本构二次开发的方法，给出了开发
过程，通过对 3 个常规三轴压缩模型的数值模拟验证程序的可靠性。结果表明，基于 ADINA 开发的材料本构模型具有计算
速度快、精度高和前后处理快捷方便的优点。另外，验证结果也表明该软件具有超强的非线性求解能力和可靠的求解结果。
摘要：美国 ADINA R&D 公司开发的软件产品 ADINA 经过 20 多年的商业开发，目前已成为全球最重要的非线性求解软
件，尤其对结构非线性、流-固耦合等复杂问题的求解具有强大优势，被认为是非线性有限元发展方向的先导。然而，任何
商业化的有限元软件都不可能满足客户的所有要求，例如，ADINA 软件中没有岩土工程领域常用的 Duncan-Chang 模型。以

ADINA用户自定义材料初探

ADINA用户自定义材料初探
周文;曹琳
【期刊名称】《河南教育学院学报（自然科学版）》
【年(卷),期】2008(017)002
【摘要】对国内外广泛采用的岩土模型邓肯一张E-v模型在ADINA软件中进行了二.次开发,通过工程的计算验证了ADINA用户自定义材料二次开发的可行性.【总页数】2页(P45-46)
【作者】周文;曹琳
【作者单位】华北水利水电学院,水利学院,河南,郑州,450011;华北水利水电学院,水利学院,河南,郑州,450011
【正文语种】中文
【中图分类】TV4
【相关文献】
1.Protel99中实现用户自定义工具栏和自定义快捷键 [J],
2.基于Abaqus二次开发用户自定义场的功能梯度材料人体骨骼建模 [J], 冯敏;胡牧原;郑百林;贺鹏飞
3.LS-DYNA用户自定义材料模型开发与验证 [J], 张安康;陈士海
4.ADINA软件中用户自定义材料初探 [J], 丁涛;陈平山;刘杰
5.i-news手机报纸用户达二十万用户自定义新报今日改版上线 [J],
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ADINA有限元软件中材料本构的二次开发_熊玉春

基于二次插值重构有限元法的动态裂纹扩展模拟

CATIA二次开发回弹补偿模面的获取

基于DIANA有限元软件的不同钢筋本构模型的对比分析

ADINA中用于模拟夹层的薄层单元的开发

ADINA软件中邓肯—张模型的二次开发与应用

参考文献_CAE分析大系——ADINA在水利工程中的应用与开发_[共2页]

ADINA自定义材料开发原理与实际操作

ADINA在水利工程中的应用

ADINA学习总结

ADINA前后处理的二次开发及在地球动力学数值模拟的应用

ADINA有限元分析

ADINA前处理程序的二次开发

有限元软件 通用二次开发思路

ADINA有限元软件简介

I-DEAS二次开发研究及在焊缝疲劳仿真中的应用

基于ADINA数值模拟分析的材料二次开发

《有限元分析软件》（Adina

ADINA有限元软件中材料本构的二次开发_熊玉春

ADINA用户自定义材料初探

有限元软件通用二次开发思路