GTS NX基础培训
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midas GTS NX的线性和非线性动力分析
隧道爆破影响分析爆破影响分析线性时程分析图形01gtsnx的动力分析概要02自由场分析ffa03反应谱分析04二维等效线性分析05线性时程分析直接积分振型叠加06非线性时程分析直接积分法07非线性时程分析强度折减法08振动加速度级的输出非线性时程分析直接积分法非线性时程分析概要等效线性分析虽然对线性时程分析进行了改善但是不能模拟非线性特性较为明显的材料或接近共振的状态对于非线性特性较为明显的岩土材料需要使用非线性时程分析方法对于核电工业设施建筑桥梁地铁隧道等重要的工程需要进行上部结构下部基础地基的协同分析23线性等效线性非线性分析的应力应变关系比较不同应变范围适用的动力分析方法状态线性非线性液化侧向流动分析方法线性分析等效线性分析非线性分析液化分析有效应力分析2014年类别线性时程分析非线性时程分析叠加原理o对于不同荷载结果可以使用线性叠加结果大小与荷载大小成比例o不能线性叠加不同荷载结果共振o激振频率与固有频率相同或接近时发生o随着响应的变化固有频率也会发生变化o在与初始固有频率不同的激振频率作用下也有可能发生共振平衡点平衡点o力的平衡点只有一个o力的平衡点只有o力的平衡点会有多个o力的平衡点会有多个非线性时程分析直接积分法非线性时程分析与线性时程分析的比较24个结果o对于谐振荷载会输出较为规律的结果o材料非线性特性较为明显时时程结果看起来会不规则初始条件o不受初始条件影响o受初始条件影响非线性动力分析过程高级非线性分析选项牛顿准牛顿刚度的更新收敛加速稳定化通过线搜索和时间分割保证分析的成功tangentmatrixresidualforce用户自定义时间步骤可调整各步骤的时间步长按需要的精确度进行更有效率的分析100dtsec与非线性静态分析相同非线性时程分析直接积分法25与非线性静力分析的荷载分割概念类似equationsolvelinesearchconvergencestatecheckadvancetimestepbisecttimestepmoreiteration110001timesec需要使用hht的噪音消除功能分析过程中因时间步长的修改产生的噪音与非线性静态分析相同非线性动力分析希尔伯特黄变换hhtalpha法可考虑数值衰减的一般化的newmark方法使用数值衰减系数修正平衡方程最小化正确度损失可消除高频区域的噪音dampingfinternalfexternalfdampingfinter
GTS NX基础培训
定义方向/坐标轴
提供了多样的方式来定义方向和基准轴。
实体 基准轴 基准面 线 (Line) 圆/弧 (Circle/Arc) 平面 (Plane) 两点向量 剖面 定义方向 / 基准轴 基准轴方向 基准面法向 直线的方向 曲线/圆的法向 平面法向 两点向量的方向 剖面法向 选择过滤
基准轴 基准平面 线 线 面 面
-
旋转面 Revolved) 旋转面的旋转轴
线
圆/弧
平面
旋转面
剖面法向
圆
平面面
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/thread.php?fid=115
几何-实体-分割实体
选择需要分割的隧道 选择分割面
选择岩体
勾选分割相邻实体的 面，分割之后在岩体 内部生成隧道分步开 挖的轮廓线，保证划 分网格时耦合
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选择功能
选择/取消选择 选择方法
选择过滤
选择 取消选择 全部取消 反选 点选/框选 圈选 多边形选择 多段线选择 选择询问 显示全选 单元节点查询
E. 岩土或结构形状变化位置
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节点单元布置
线单元(桁架单元、梁单元等)虽然不受单元大小的影响，但是面单元和 实体单元受单元大小、形状、分布的影响，所以对应力变化较大或应力集 中位置应细分单元。 一般来说，需要细分单元的位置如下： A. 几何不连续位置，例如隧道地面的角部。 B. 荷载变化较大的位置，特别是有较大集中荷载作用位置 C. 刚度或特性值变化的位置 D. 不规则边界位置 E. 可能发生应力集中位置 F. 需要精密的应力和内力结果的位置
GTSNX建模技巧及特色功能
性进行判断，对于多个简单模型的结果比较，会更容易理解和解决问题。
模型仅是辅助用资料
对于缺少参考资料的问题，我们建模的目的并不是为了获得绝对值，而是为了增加对该 类型问题的理解，为了建立能够让工程师做出科学判断的参考资料而已。
要有耐心
建立一个简单的模型对结果进行预测。这些简单模型的结果将会为你提供获得资料的新的方式
开挖面对隧洞围岩的虚拟支撑作用发生亍距开挖面 ≤(1.5~3.0)倍洞跨范围内，在距开挖面最多3倍洞径之后,可认为开挖面
的空间效应已完全消失*
*孙钓，朱合华.软弱围岩隧洞斲工性态的力学模拟不分析,1994,岩土力学,15(4)
取3 倍洞距边界范围对隧道进行数值模拟和结构设计，其分析结果和结构设计斱案最为安全*
*苏晓堃.隧道开挖数值模拟的围岩边界取值范围研究[J].铁道工程学报,2012,(3):64-68.DOI:10.3969/j.issn.1006-2106.2012.03.014.
导入几何
导入CAD
.
导入 CIVIL GEN
.
导入DWG
导入DXF
CAD图位亍原点附近，以m为单位，真实相交封闭
几何组分组—图层 自劢交叉分割
在相同的节点自由度情冴下，矩形单元的计算精度要比三角形 单元高
在很多模型里面，都会涉及到梁单元不实体单元的耦合问题，如：建筑物桩基、 基坑的排桩支护、边坡中的抗滑桩等。
• 网格生成器不要更换
默认四面体 混合网格
• 确认属性赋予正确
• 先划分关心区域、尺寸 较小区域
• 随时检查自由面
• 导出网格
网格-工具-表格-节点/单元表格
• 收容差 • 推荐控制值为0.001
边坡稳定性分析
模型仅是辅助用资料
对于缺少参考资料的问题，我们建模的目的并不是为了获得绝对值，而是为了增加对该 类型问题的理解，为了建立能够让工程师做出科学判断的参考资料而已。
要有耐心
建立一个简单的模型对结果进行预测。这些简单模型的结果将会为你提供获得资料的新的方式
开挖面对隧洞围岩的虚拟支撑作用发生亍距开挖面 ≤(1.5~3.0)倍洞跨范围内，在距开挖面最多3倍洞径之后,可认为开挖面
的空间效应已完全消失*
*孙钓，朱合华.软弱围岩隧洞斲工性态的力学模拟不分析,1994,岩土力学,15(4)
取3 倍洞距边界范围对隧道进行数值模拟和结构设计，其分析结果和结构设计斱案最为安全*
*苏晓堃.隧道开挖数值模拟的围岩边界取值范围研究[J].铁道工程学报,2012,(3):64-68.DOI:10.3969/j.issn.1006-2106.2012.03.014.
导入几何
导入CAD
.
导入 CIVIL GEN
.
导入DWG
导入DXF
CAD图位亍原点附近，以m为单位，真实相交封闭
几何组分组—图层 自劢交叉分割
在相同的节点自由度情冴下，矩形单元的计算精度要比三角形 单元高
在很多模型里面，都会涉及到梁单元不实体单元的耦合问题，如：建筑物桩基、 基坑的排桩支护、边坡中的抗滑桩等。
• 网格生成器不要更换
默认四面体 混合网格
• 确认属性赋予正确
• 先划分关心区域、尺寸 较小区域
• 随时检查自由面
• 导出网格
网格-工具-表格-节点/单元表格
• 收容差 • 推荐控制值为0.001
边坡稳定性分析
UGNX培训资料2-NX设计特征
2 NX设计特征设计特征通过在基体上添加或去除材料，将各类描述零件细节的特征添加到基体上。
常用的设计特征有孔特征、凸台特征、垫块特征、腔体特征、开槽特征和键槽特征等。
2.1 孔的创建1．激活[孔]操作单击[特征]工具栏中[孔]按钮，或选择菜单命令“插入→设计特征→孔”，系统打开[孔]对话框，如图2-1所示。
该对话框包括创建[孔]操作的[类型]、[位置]、[方向]和[形状和尺寸]基本选项组，以及[布尔运算]、[设置]和[预览]附加选项组。
[孔]命令的[布尔]下拉列表只包含两项，系统默认为[求差]操作。
图2-1 【孔】对话框2．孔的类型[类型]选项组用以设置[孔]特征的类型，包括[常规孔]（简单、沉头、埋头或锥形状）、[钻形孔]、[螺钉间隙孔]（简单、沉头或埋头形状）、[螺纹孔]、[孔系列]（部件或装配中一系列多形状、多目标体、对齐的孔）选项。
完成孔的类型设置后，一般还要定义孔的放置位置、孔的方向、形状和尺寸（或规格）等以完成孔的创建。
3．孔的放置位置[位置]选项组用以设置[孔]特征的放置位置，系统提供[绘制截面]和[点]两种方法确定孔的中心点位置。
(1)[绘制截面]方法单击[绘制草图]按钮，系统将提示用户选择草图平面，用户选择放置平面创建内部草图，在草图环境下绘制点以创建孔的中心点。
(2)[点]方法激活[点]按钮，通过选择已存在的点作为孔的中心点。
单击[启用点捕捉器]按钮，激活[捕捉点]设置并激活适当的捕捉点规则，如图2-2所示，可以更快捷地拾取存在点作为孔中心点。
此外，激活[孔]操作后，选择工具栏上会自动出现[选择规则]工具条，该工具条可以用于辅助孔中心点的选择，如图2-3所示。
图2-2 点捕捉器的工具条图2-3 【选择规则】工具条4．孔的方向[方向]选项组用以设置创建孔特征的方向，系统提供[垂直于面]和[沿矢量]两种方法确定孔的方向。
(1)[垂直于面]方法该选项为系统默认的创建孔方向的方式，其矢量方向与孔所在平面的法向反向。
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选择功能
选择/取消选择 选择方法
选择过滤
圈选
多边形选择 交叉 包括
选择 取消选择 全部取消 反选 点选/框选 圈选 多边形选择 多段线选择 选择询问 显示全选 单元节点查询
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视图-显示选项
随意修改操作界面风格；几 何形状的颜色网格的显示方式 等。
节点、单元、坐标系、边界条 件和荷载等的显示方式、颜色、大 小等。
1、文件-导入- DXF 3D，导入3维 地层曲线 2、几何-生成几何体-放样，依次 选择导入的三维曲线生成三维曲 面
/read.php?tid=83405
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本构选择
M-C 换填、地基处理、边坡 M-C-C 正常固结、微欠固结土且卸载 M-M-C(HS) 硬化土模型，可以模拟任意土、卸荷 D-C（E-V) 土石坝、卸荷 围岩差（Ⅴ级）------摩尔-库仑 围岩较好（Ⅳ级）------摩尔-库仑、D-P 围岩好（Ⅲ~Ⅰ）------D-P
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网格-单元-析取单元
快速从体单元析取得到面单元，从面单元析取得到线单元
只有在几何（线、面、体）上划分网格，在 几何上有了单元信息，才能从形状析取。 从节点析取时，只能选择节点所在一侧单元。
选择一排11个节点，但仅选择一侧10个单元
连载-21《岩土·月半》特辑GTSNX在高边坡工程中的应用从入门到精通9
连载-21《岩土·月半》特辑GTSNX在高边坡工程中的应用从入门到精通9《岩土·月半》特辑GTS NX在高边坡工程中的应用从入门到精通从今天开始我们微信公众号连载马老师的《岩土·月半》特辑GTS NX在高边坡工程中的应用从入门到精通，难得的好资料，马老师亲自手打，是我们的福气啊！马老师MIDASIT技术中心金牌讲师岩土月半“二小姐”，讲师经验4年，北京交通大学岩土工程硕士，负责《岩土月半》网络课堂，MIDAS官方全国岩土群技术支持，全国岩土大客户技术支持、培训等工作，参与编写MIDAS岩土用户手册等技术资料。
2.3.1 暴雨工况渗透系数：土体饱和状态的渗透系数。
孔隙比依存系数：在进行固结分析和双向耦合分析时需要勾选该选项，执行这两种分析时，土的压缩导致的孔隙变化，将反过来作用在渗流场中，此时渗透系数是孔隙水压力和孔隙比的函数：。
通常，在0.5Cc~2Cc范围内，对于粘土，一般取。
贮水率：流入/流出水的体积比，表现岩土材料存储水的能力。
程序根据设置的不排水泊松比或B系数自动计算。
（2）渗流边界GTS NX提供的渗流边界，可直接在应力分析的网格上添加，对于边坡工程，支持静水位、面/线流量边界、水头边界，渗流面边界通常用于水工边坡上的浸润面分析。
静水位：静水位边界，适用于少雨地区或水位相对稳定的地区进行边坡分析，或在多雨地区，进行流固耦合分析时，做为渗流分析的初始渗流条件。
模型中设置水位时，水位以上的岩土体按照天然重度计算，水位以下的岩土体按照饱和重度计算。
设置水位边界非常简单：①在建几何模型时，将水位线表示出来，做为辅助线；图39 辅助线示意②使用主菜单>静力/边坡分析>边界>水位命令，根据辅助线的位置信息，生成水位线函数，该水位函数会被注册在工作树>分析>函数>一般函数位置。
修改水位函数时，同样在这个位置，选中函数，点击左键，选择编辑，进入菜单可进行相应的修改。
NX建模培训课件
cad软件通常用于进行三维建模，nx支持与cad软件的建模协同，可以方便地进行数据共享和同步。
导入cad文件
与cad软件的配合使用
与 CAM软件的配合使用
nx支持与CAM软件的集成，可以在nx中完成刀具路径规划和后处理，生成nc程序，然后在CAM软件中进行验证和仿真。
CAM编程
CAM软件通常用于管理生产加工过程，nx支持与CAM软件的配合使用，可以方便地实现从设计到制造的整个过程的集成。
通过创建一个系列部件模型，学习如何将多个可参数化的模型组合在一起，并控制其相对位置。
系列产品建模
07
nx建模疑难问题解答
常见问题
不了解nx在各行业的应用
无法实现高级的模型修改
对模型属性设置不熟悉
无法建立复杂模型
不清楚如何进行装配
针对个人需要，提供nx建模的实践机会，掌握复杂模型建立技巧
介绍nx装配的基本流程及操作技巧
熟悉模型属性设置，了解各种参数的含义及设置方法
深入学习nx的建模命令，并掌握一些高级的模型修改技巧
分享nx在不同行业的应用案例，开拓视野
解决方法
注意事项
学习nx建模要坚持不懈
注意模型数据的保密性
掌握基础命令是学好nx建模的前提
熟悉机械、汽车、航空等行业的nx应用，有助于更好地应用nx软件
THANKS
有限元分析软件概述
3.3 有限元分析软件介绍
有限元分析软件的界面和操作流程
有限元分析软件的功能和应用领域
3.4 nx与有限元分析软件的配合使用
01
02
03
04
05
06
06
nx建模实例
圆柱体建模
通过创建一个圆柱体，熟悉 nx 建模的界面和操作流程。
导入cad文件
与cad软件的配合使用
与 CAM软件的配合使用
nx支持与CAM软件的集成，可以在nx中完成刀具路径规划和后处理，生成nc程序，然后在CAM软件中进行验证和仿真。
CAM编程
CAM软件通常用于管理生产加工过程，nx支持与CAM软件的配合使用，可以方便地实现从设计到制造的整个过程的集成。
通过创建一个系列部件模型，学习如何将多个可参数化的模型组合在一起，并控制其相对位置。
系列产品建模
07
nx建模疑难问题解答
常见问题
不了解nx在各行业的应用
无法实现高级的模型修改
对模型属性设置不熟悉
无法建立复杂模型
不清楚如何进行装配
针对个人需要，提供nx建模的实践机会，掌握复杂模型建立技巧
介绍nx装配的基本流程及操作技巧
熟悉模型属性设置，了解各种参数的含义及设置方法
深入学习nx的建模命令，并掌握一些高级的模型修改技巧
分享nx在不同行业的应用案例，开拓视野
解决方法
注意事项
学习nx建模要坚持不懈
注意模型数据的保密性
掌握基础命令是学好nx建模的前提
熟悉机械、汽车、航空等行业的nx应用，有助于更好地应用nx软件
THANKS
有限元分析软件概述
3.3 有限元分析软件介绍
有限元分析软件的界面和操作流程
有限元分析软件的功能和应用领域
3.4 nx与有限元分析软件的配合使用
01
02
03
04
05
06
06
nx建模实例
圆柱体建模
通过创建一个圆柱体，熟悉 nx 建模的界面和操作流程。
NX7.5基础培训之二(草图)
该点在Y方向移动是自由的 。 该点在X方向移动是自由的 。
该点在X和Y两个方向移动是自由的 。
NX7.5基础培训——定位草图曲线（一）
• 定位草图曲线_自由度
点有两个自由度 线有四个自由度:每个端点上两个 圆有三个自由度：两个在中 心、一个是对半径 弧有五个自由度：两个在中心、 一个是对半径、两个对起始和 终止角 椭圆有五个自由度：两 个在中心、一个对它的 方位、两个对长半径与 短半径
–约束
精密地控制在草图中的对象。有两种类型约束：
–尺寸约束
尺寸约束建立一草图对象的尺寸(如一直线的长度、一圆弧的半径等) 或在两对象间关系(如在两点间距离)。一个尺寸约束看上去如同在一工程 图上的一个尺寸，改变草图尺寸值改变由草图点控制的草图对象和/或尺 寸。它也改变草图曲线控制的实体模型的特征。
–几何约束
• 草图曲线_矩形矩形及具有指定数量边的多边形 。
– 绘制技巧：
• 入草图环境后，点击菜单：插入 → 曲线→ 矩形/多边 形。 • 在图形区，点击鼠标左键确定矩形的两个对角顶点， 绘制一个矩形 ； • 在弹出的“多边形”设置对话框中，操作如下：
NX7.5基础培训——草图曲线简介（五）
NX7.5基础培训——草图基础（一）
• 草图基础
–什么是草图？
草图是组成轮廓曲线的集合，是二维成形特征，轮廓可以用于拉 伸或旋转特征操作，也可以用于定义自由形状特征或过曲线片体 的截面。 尺寸和几何约束可用于建立设计意图及参数驱动来改变模型。
–草图特点:
草图功能是NX特征建模的一个重要方法； 草图是一特征、它在部件导航器中是可见的。
NX7.5基础培训——草图基本操作（一）
•
草图基本操作_阵列曲线
– 功能描述：
该点在X和Y两个方向移动是自由的 。
NX7.5基础培训——定位草图曲线（一）
• 定位草图曲线_自由度
点有两个自由度 线有四个自由度:每个端点上两个 圆有三个自由度：两个在中 心、一个是对半径 弧有五个自由度：两个在中心、 一个是对半径、两个对起始和 终止角 椭圆有五个自由度：两 个在中心、一个对它的 方位、两个对长半径与 短半径
–约束
精密地控制在草图中的对象。有两种类型约束：
–尺寸约束
尺寸约束建立一草图对象的尺寸(如一直线的长度、一圆弧的半径等) 或在两对象间关系(如在两点间距离)。一个尺寸约束看上去如同在一工程 图上的一个尺寸，改变草图尺寸值改变由草图点控制的草图对象和/或尺 寸。它也改变草图曲线控制的实体模型的特征。
–几何约束
• 草图曲线_矩形矩形及具有指定数量边的多边形 。
– 绘制技巧：
• 入草图环境后，点击菜单：插入 → 曲线→ 矩形/多边 形。 • 在图形区，点击鼠标左键确定矩形的两个对角顶点， 绘制一个矩形 ； • 在弹出的“多边形”设置对话框中，操作如下：
NX7.5基础培训——草图曲线简介（五）
NX7.5基础培训——草图基础（一）
• 草图基础
–什么是草图？
草图是组成轮廓曲线的集合，是二维成形特征，轮廓可以用于拉 伸或旋转特征操作，也可以用于定义自由形状特征或过曲线片体 的截面。 尺寸和几何约束可用于建立设计意图及参数驱动来改变模型。
–草图特点:
草图功能是NX特征建模的一个重要方法； 草图是一特征、它在部件导航器中是可见的。
NX7.5基础培训——草图基本操作（一）
•
草图基本操作_阵列曲线
– 功能描述：
MidasGTS建模培训教程课件208页
风化土(4) 风化岩(5)
特性名称 (ID) -
-
网格组名称
매립층 堆积层（砂） 堆积层（砾石）
风化土 风化岩
软岩(6)
普通岩(7) 软喷混(8) 硬喷混 (9) 锚杆 (10)
-
S/C(1) S/C(1) R/B(3)
软岩
普通岩 软 S/C 硬 S/C
R/B
02 文件>打开
操作过程
1
1）点击【文件】>打
cnmidasusercomgts实体定义方向基准轴选择过滤基准轴基准轴方向基准轴基准面基准面法向基准平面线线line直线的方向线圆圆弧circlearc曲线圆的法向线平面plane平面法向面旋转面revolved旋转面的旋转轴面两点向量两点向量的方向剖面剖面法向线圆弧平面旋转面剖面法向圆平面面定义方向坐标轴平面midasgtshttp
初始地应力参数Ko
--有限元法和k0法。
--材料里输入k0分析时，也要勾选k0。
k0
n v
v 1 v
类型 有限元法 有限元法
k0
水平 Ok Ok Ok
倾斜
Ok
Ok
v 1 v
k0<1 k0>1 all
荷载与边界的添加与删除
在GTS中，荷载可以加在单元和几何体上。若要是加 载在几何体上，可以通过转化到单元面上。
在工作树目录中，选中要删除的荷载组，即可删除。
荷载表格，可修改。 在模型中就会有相应 的变化。
快捷键
Ctrl + n ……新建 Ctrl + o ……打开 Ctrl + s ……保存 Ctrl + p ……打印 Ctrl + z ……撤销 Ctrl +y …… 重做 Ctrl + f ……查找 Ctrl+ Q ……全部缩放 Ctrl+R ……重设 Reset Ctrl+W ……窗口缩放 （先按快捷键，然后
特性名称 (ID) -
-
网格组名称
매립층 堆积层（砂） 堆积层（砾石）
风化土 风化岩
软岩(6)
普通岩(7) 软喷混(8) 硬喷混 (9) 锚杆 (10)
-
S/C(1) S/C(1) R/B(3)
软岩
普通岩 软 S/C 硬 S/C
R/B
02 文件>打开
操作过程
1
1）点击【文件】>打
cnmidasusercomgts实体定义方向基准轴选择过滤基准轴基准轴方向基准轴基准面基准面法向基准平面线线line直线的方向线圆圆弧circlearc曲线圆的法向线平面plane平面法向面旋转面revolved旋转面的旋转轴面两点向量两点向量的方向剖面剖面法向线圆弧平面旋转面剖面法向圆平面面定义方向坐标轴平面midasgtshttp
初始地应力参数Ko
--有限元法和k0法。
--材料里输入k0分析时，也要勾选k0。
k0
n v
v 1 v
类型 有限元法 有限元法
k0
水平 Ok Ok Ok
倾斜
Ok
Ok
v 1 v
k0<1 k0>1 all
荷载与边界的添加与删除
在GTS中，荷载可以加在单元和几何体上。若要是加 载在几何体上，可以通过转化到单元面上。
在工作树目录中，选中要删除的荷载组，即可删除。
荷载表格，可修改。 在模型中就会有相应 的变化。
快捷键
Ctrl + n ……新建 Ctrl + o ……打开 Ctrl + s ……保存 Ctrl + p ……打印 Ctrl + z ……撤销 Ctrl +y …… 重做 Ctrl + f ……查找 Ctrl+ Q ……全部缩放 Ctrl+R ……重设 Reset Ctrl+W ……窗口缩放 （先按快捷键，然后
GTS基础培训
/thread.php?fid=115
模型简化
因为岩土的构成非常复杂，所以完全真实地模拟岩土材料的刚度特性是 非常困难和不现实也是不经济的。在明确分析目的的情况下，适当简化分析 模型是必要的。
例如，模拟埋深较大的隧道时，将上部覆土高度内的岩土都用有限元网 格来模拟是不经济的。此时可模拟适当范围内的岩土，将上部覆土按外部荷 载输入也是比较经济的方法。
输出窗口
缩放 视图栏
工作窗口
动态视图
坐标 (GCS, WCS)
单位系统
/thread.php?fid=115
分析功能
基本上涵盖了岩土方面所有的分析计算功能，通过了国内外很多大 工程的运用和验算，结果准确可靠。
静力分析
线弹性分析 非线性弹性分析 弹塑性分析
另外，应根据分析的目的选择单元的类型以及确定模型的范围。在设计 中如果关心的是位移、应力以及支护的内力，则应该将模型的范围扩大一些， 单元也应该细分一些。但是像安全鉴定等探讨岩土结构的安全性时，则可以 将模型缩小一些，外部边界条件也可以使用弹簧来模拟。
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材料模型 弹性 Linear Elastic
莫尔-库仑 Mohr-Coulomb
特雷斯卡 Tresca 范梅塞斯 von Mises 德鲁克-普拉格 Drucker-Prager 横向各向同性Transversely Isotropic 邓肯-张 Duncan-Chang 霍克-布朗Hoek-Brown 节理 Jointed Rock 剑桥 Cam-Clay 修正 剑桥 Modified Cam-Clay 应变软化 Strain Softening 修正莫尔-库伦 Modify Mohr-Coulomb 用户自定义 user defined
模型简化
因为岩土的构成非常复杂，所以完全真实地模拟岩土材料的刚度特性是 非常困难和不现实也是不经济的。在明确分析目的的情况下，适当简化分析 模型是必要的。
例如，模拟埋深较大的隧道时，将上部覆土高度内的岩土都用有限元网 格来模拟是不经济的。此时可模拟适当范围内的岩土，将上部覆土按外部荷 载输入也是比较经济的方法。
输出窗口
缩放 视图栏
工作窗口
动态视图
坐标 (GCS, WCS)
单位系统
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分析功能
基本上涵盖了岩土方面所有的分析计算功能，通过了国内外很多大 工程的运用和验算，结果准确可靠。
静力分析
线弹性分析 非线性弹性分析 弹塑性分析
另外，应根据分析的目的选择单元的类型以及确定模型的范围。在设计 中如果关心的是位移、应力以及支护的内力，则应该将模型的范围扩大一些， 单元也应该细分一些。但是像安全鉴定等探讨岩土结构的安全性时，则可以 将模型缩小一些，外部边界条件也可以使用弹簧来模拟。
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材料模型 弹性 Linear Elastic
莫尔-库仑 Mohr-Coulomb
特雷斯卡 Tresca 范梅塞斯 von Mises 德鲁克-普拉格 Drucker-Prager 横向各向同性Transversely Isotropic 邓肯-张 Duncan-Chang 霍克-布朗Hoek-Brown 节理 Jointed Rock 剑桥 Cam-Clay 修正 剑桥 Modified Cam-Clay 应变软化 Strain Softening 修正莫尔-库伦 Modify Mohr-Coulomb 用户自定义 user defined
2024版nxt培训手册完整版二
NXT系统特点
分析NXT系统的特点、优 势和不足之处，以及与其 他系统的比较。
培训目标与课程安排
培训目标
明确本次培训的目标，包 括学员应掌握的知识和技 能，以及培训后的应用方 向。
课程安排
详细介绍本次培训的课程 设置、时间安排和教学方 法，以及每门课程的学习 目标和重点内容。
考核标准
说明本次培训的考核方式 和标准，以及合格与优秀 的评判标准。
法。
反思与总结
03
结合自身队伍情况，反思不足之处，总结提高的方法。
06
进阶技能提升方向指引
深入学习传感器原理及应用场景
掌握传感器基本工作原理
了解不同类型传感器的感应机制，如光电、压力、温度等。
学习传感器接口与通信协议
熟悉传感器与控制器之间的通信方式，如I2C、SPI等。
分析传感器应用场景
针对不同领域，研究传感器的应用案例，如智能家居、工业自动化 等。
探索复杂运动控制算法实现
学习PID控制算法
掌握比例、积分、微分控制原理，实现精确运动控制。
研究路径规划算法
了解基于栅格、采样或优化的路径规划方法，实现机器人自主导航。
探索动力学建模与仿真
学习机器人动力学建模方法，利用仿真软件进行性能分析。
拓展创新项目设计思路展示
创意项目构思
结合实际需求，提出具有创新性的项目设计思路。
数据类型
NXT-G支持多种数据类型，如整数、 浮点数、布尔值、字符串等。
02
变量与常量
变量用于存储程序中的数据，常量表 示固定不变的值。
01
数学函数
NXT-G提供了一些内置的数学函数， 如三角函数、对数函数等，用于进行 更复杂的数学运算。
MIDASGTS建模培训教程
遗传算法
模拟生物进化过程的优化 算法，通过随机搜索和遗 传操作来寻找最优解。
参数估计和优化的实践操作
使用Python编程语言进行参数估计和优化
Python具有丰富的科学计算库，如NumPy、SciPy和Scikit-learn等，可以方便地进行参 数估计和优化。
利用统计软件进行操作
如R、Stata等统计软件提供了丰富的函数和命令，可以方便地进行模型参数估计和优化。
• 环境评估：该方法还可应用于环境评估领域，如土壤污染、地下水质量等方面的研究。 • 石油和天然气勘探：在石油和天然气勘探中，MIDAS/GTS可以帮助研究人员更好地理解地下储层特征，提高勘探成功
率。 • 优势：MIDAS/GTS相对于传统地质统计方法具有更高的灵活性和准确性，能够更好地处理不同尺度的数据，提供更准
随着矿产资源勘探和开发需求的不断增加，需要更高效 和准确的方法来评估和预测地下资源。MIDAS/GTS正 是在这样的背景下发展起来的，为地质学家和矿产资源 开发者提供了一种强大的工具。
MIDAS/GTS的主要功能和特点
01 混合尺度建模
MIDAS/GTS能够同时处理不同尺度的数据，从宏 观到微观，从而更全面地揭示地下资源的分布特 征。
能源价格预测
利用MIDAS/GTS模型对能源价格进 行建模，预测未来能源价格走势，为 能源投资者提供参考。
模型在其他领域的应用
宏观经济预测
利用MIDAS/GTS模型对宏观经 济指标进行建模，预测未来经济 走势，为政策制定者提供决策依
据。
商品价格预测
通过MIDAS/GTS模型分析商品 价格的时间序列数据，预测未来 商品价格走势，为贸易商和消费
化能力。
模型评估指标
★GTS NX常见问题解答及应用技巧
4.混合网格生成器
5.网格耦合检查（自由面、自动连接）
、杭州地铁深基坑事故概况 61 、巧用析取网格
1.意义：（从高级单元析取相对低阶单元） 2.几何析取 3.节点析取 4.保证冠梁与土体节点的耦合*
、杭州地铁深基坑事故概况 71 、荷载结构法
1.仅受压弹簧的建立 2.分析类型（非线性静力分析） 3.板单元、梁单元节点耦合
、杭州地铁深基坑事故概况 91 、桩单元考虑
1、杭州地铁深基坑事故概况 10 、水压力考虑
1.水位考虑:（1）水位为水平可以通过施工阶段整体水位考 虑； （2）水位非水平可以通过水位边界来实现。 2.水压力施加：（1）手动施加，施加函数荷载（注意：坐标 要与节点对应）；（2）自动考虑：勾选自动考虑水压力荷载
3.实体分割采用的平面（自建、析取）
、杭州地铁深基坑事故概况 41 、复杂曲面的建立
1.TGM地形生成器（三维等高线电子地图） 2.顶点导入（顶点要求） 3.钻井信息导入
、杭州地铁深基坑事故概况 51 、网格质量问题
1.网格质量初步控制（设置） 2.适当的播种（巧用梯度播种） 3.网格划分的先后顺序
6.修正剑桥粘土
软基处理Байду номын сангаас
1、杭州地铁深基坑事故概况 11 、本构适用范围
1、杭州地铁深基坑事故概况 12 、荷载释放率
1.适用范围：隧道开挖（荷载分担比率）多个施工阶段
2.注意事项：（1）系数相加之和必须等于1否则程序计算报错 （2）荷载必须释放完毕
1、杭州地铁深基坑事故概况 13 、分析设置
4.荷载施加（梁单元荷载、 连续梁单元荷载）
5.反应位移法（位移施加）
、杭州地铁深基坑事故概况 81 、网格参数
07_NX基础培训_创建草图约束
Page 21
Mar-09
Author
UGS PLM Software
约束的状态
当约束 “Constraints” 对话框激活，约束的状态显示在状态行 ：
欠约束草图 (Under Constraint)_草图上尚有自由度箭头存在, 状态行显 示∶ ”Needs N Constraints” 。 系统不能基于可用的信息计算各种不同草图对象的草图点的位置
Mar-09 Page 相关性偏置（Associative Offset ） 16 Author
恒定角度(Constant Angle ) 同心 (Concentric) 相切(Tangent) 等半径(Equal Radius) 重合(Coincident ) 点在曲线上(Point on Curve ) 中点(Midpoint) 点在线串上(Point on String ) 均匀比例( Uniform Scale) 相关性修剪（Associative Trim）
UGS PLM Software
创建几何约束(续) 自动创建约束
当使用“Add Existing Curves”创建草图曲线时，自 动创建约束特别有用。 可以选择被自动约束的曲线。 注： 因同一草图中可以建立非 约束曲线和约束曲线。
允许远程约束，用于不 相交的曲线之间的自动 约束的建立，但需要设 置相应的公差。
Attach Dimension ： 将尺寸重新定义到你规定的其它几何 体上。可以保持当前表达式和尺寸值、 调整几何, 或你可以取消表达式和重 新根据新的几何计算其值。 UGS PLM Software
Page 11
Mar-09
Author
在路径上的草图 Sketch on Path：在曲线或边缘线的路径上创建相对于路径的基准面、基 准轴及其在基准面的草图。
NX建模培训课件
环境建模
在游戏开发中，环境建模是一个非常重要的环节。设计师需要创建逼真的场景和道具，以营造身临其境的游戏体验。
人像建模
人像建模是另一个常见的应用领域。设计师可以通过3D扫描和建模技术来创建逼真的人像模型，用于电影制作、游戏开发等。
3d建模实例
04
高级建模技术
高级建模技术的定义和重要性
建模技术的发展趋势和未来展望
高级建模技术的应用场景和案例分析
高级建模技术简介
布尔运算
布尔运算的基本概念和操作
布尔运算的常见问题和解决方法
布尔运算的优缺点及注意事项
布尔运算的应用案例和技巧
高级曲线操作
高级曲线操作的基本概念和操作方法
曲线的几何属性和参数化方法
曲线的拟合和插值方法
高级曲线操作的应用案例和技巧
高级曲面操作
高级曲面操作的基本概念和操作方法
高级曲面建模实例
06
nx建模常见问题及解决方案
当在NX软件中导入模型时，有时会发生模型导入失败的情况。这种情况通常是由于模型文件损坏或与NX软件不兼容导致的。解决方法包括检查模型文件是否完整，尝试使用其他CAD软件打开模型进行验证，或者在NX软件中选择合适的导入选项。
nx建模常见问题及解决方案简介
xx年xx月xx日
nx建模培训课件
CATALOGUE
目录
nx建模基础草图建模3d建模高级建模技术nx建模实例解析nx建模常见问题及解决方案
01
nx建模基础
什么是nx建模
nx建模是Siemens PLM Software公司开发的一款三维建模软件，广泛应用于机械、汽车、航空航天、电子优化方法
曲面的几何属性和参数化方法
高级曲面操作的应用案例和技巧
GTS建模培训教程
E. 四边形单元角度最好是90°，尽可能在45°~135°之间；三角形 单元的角度最好是60°，尽可能在30°~150°之间。
F. 面单元的节点应尽量在同一平面内，不在同一平面内的高度差尽量 不要超过1/100。
/gts
MIDAS
GTS
初始地应力参数Ko
面组是由一组有序的面组成. 子面是共边的. 线组延伸 面组
/gts
MIDAS
GTS
程序界面介绍
选择 (过滤 &方法)
工具栏 捕捉
工作目录树 (Pre/Post)
缩放
视图栏
工作窗口 动态视图
特性窗口
输出窗口
坐标 (GCS, WCS)
单位系统
/gts
MIDAS
GTS
命令操作
动态的说明 选择类型在选择过滤里面设置
画图方法 (按钮)
选择 等待选择 ( 坐标值的输入 (捕捉, 表达式) () 没有被激活)
输入方式 (绝对值，相对值等.)
括号
+, - , *, /
^
PI SQRT
+, -, ,
power (23 = 2^3) 3.14159265… 平方根
/gts
MIDAS
GTS
岩土模型简化
• 因为岩土的构成非常复杂，所以完全真实地模拟岩土材料的刚度 特性是非常困难和不现实也是不经济的。在明确分析目的的情况 下，适当简化分析模型是必要的。 例如，模拟埋深较大的隧道时，将上部覆土高度内的岩土都 用有限元网格来模拟是不经济的。此时可模拟适当范围内的岩土， 将上部覆土按外部荷载输入也是比较经济的方法。 另外，应根据分析的目的选择单元的类型以及确定模型的范 围。在设计中如果关心的是位移、应力以及支护的内力，则应该 将模型的范围扩大一些，单元也应该细分一些。但是像安全鉴定 等探讨岩土结构的安全性时，则可以将模型缩小一些，外部边界 条件也可以使用弹簧来模拟。
GTS NX的真空预压和井点降水应用案例
在固结分析中才考虑的施工工期、自然固结时间用于所有应力分析阶段(施工阶段)中， 因此可以确认施工过程、施工后的土体的应力状态
可适用于各种地基处理工法
- 真空排水工法(Suction Drain) /井点排水工法(Well-Point)
将渗流分析中才使用的水头、流量、重新界定边界边界条件(Review)功能
- 可以确认随施工阶段、随时间变化的位 移、位移速率 - 本例题中完全耦合与单向耦合的误差 : 21.1% 12
1. 具体事项 2.
比较渗流-应力单向耦合分析和渗流应力完全耦合分析两种方法的地表沉 降结果 确认渗流-应力完全耦合分析时的各时 间步骤的结果
[ 渗流-应力耦合分析]
[ 渗流-应力完全耦合分析]
各施工阶段施工引起的水位的变化 - 可确认施工中、施工后的水位(包括自然放置时间内的变化)
11
适用案例：完全耦合分析
4
什么是耦合分析?
固结分析与应力-渗流完全耦合分析
<共同点>
→ 应力-渗流双向耦合 → 通过准静态(quasi-static)分析方法模拟对时间的瞬态响应
应力-渗流完全 耦合分析
<不同点>
固结分析 (Consolidation analysis)
应力-渗流完全耦合分析 (Stress/Seepage fully coupled analysis)
GTS NX 专题培训
GTS NX 固结/渗流完全耦合分析
(真空预压、井点降水应用案例)
北京迈达斯技术有限公司
01 什么是耦合分析?
02 固结分析 03 渗流应力完全耦合
04 适用案例
什么是耦合分析?
耦合分析 : 土孔隙间流体的流动+荷载引起的土体变形的相互作用
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定义方向/坐标轴
提供了多样的方式来定义方向和基准轴。
实体 基准轴 基准面 线 (Line) 圆/弧 (Circle/Arc) 平面 (Plane) 两点向量 剖面 定义方向 / 基准轴 基准轴方向 基准面法向 直线的方向 曲线/圆的法向 平面法向 两点向量的方向 剖面法向 选择过滤
基准轴 基准平面 线 线 面 面
施工阶段分析 渗流分析
稳定流分析 非稳定流分析 完全渗流应力耦合
动力分析
特征值分析 非/线性时程分析 反应谱分析
固结分析
排水/不排水分析 固结分析
MIDAS Information Technology Co., Ltd.
其它
/thread.php?fid=115
+, -, ,
power (23 = 2^3) 3.14159265… 平方根 三角函数 输入值 (表达式) 预览 重置 在已定义方向的长度或距离
/thread.php?fid=115
MIDAS Information Technology Co., Ltd.
MIDAS Information Technology Co., Ltd.
/thread.php?fid=115
界面介绍
中文化 窗口操作
标题栏
捕捉
工具栏
选择 (过滤 &方法)
动态视图
工作目录树 (Pre/Post)
缩放
视图 栏
工作窗口
坐标 (GCS, WCS)
单元库
全面的单元库，使客户的计算模拟更加符合实际受力状态
线类型
• • • • • • • • • • • • • 桁架 / 植入式桁架 梁/植入式梁 桩 土工格栅（1D） 只受拉 (钩), 只受压 (间隙) 仅显示 (建模虚拟用)
实体类型
• 实体
其他
• 点弹簧, 曲面弹簧，矩阵弹簧, 接触 • 弹性连接, 刚性连接 GTS提供线性和抛物线类型的板、平面应力和 实体单元 在GTS中，所有的单元均可通过三种方法建立： (1) 自动/映射网格生成, 网格伸展和网格连接 (2) 在GUI和表格中手动建立 (3) 导入其他程序的网格数据
平面类型
板 (喷射混凝土, 衬砌) 土工格栅（2D） 平面应力 平面应变 轴对称 仅显示 (建模虚拟用) 测量板
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/thread.php?fid=115
本构模型
户料 自， 丰 定准 富 义确 的 接模 材 口拟 料 ，其 本 让应 构 科力 模 研应 型 也变 ， 得关 针 心系 对 应。 各 手同 种 。时 岩 还体 提土 供体 了材 用
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/thread.php?fid=115
几何功能
面向任务的用户界面，每一步有动态显示下一步操作的内容和方法。
画图方法 (按钮) 动态的说明 选择类型在选择过滤里面设置
选择 等待选择 ( 坐标值的输入 (捕捉, 表达式) () 输入方式 (绝对值，相对值等.) 括号 没有被激活)
+, - , *, / ^
PI SQRT SIN, COS, TAN, etc.
网格-单元-析取单元
快速从体单元析取得到面单元，从面单元析取得到线单元
只有在几何（线、面、体）上划分网格，在 几何上有了单元信息，才能从形状析取。
从节点析取时，只能选择节点所在一侧单元。
选择一排11个节点，但仅选择一侧10个单元
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1、文件-导入- DXF 3D，导入3维 地层曲线 2、几何-生成几何体-放样，依次 选择导入的三维曲线生成三维曲 面
/read.php?tid=83405
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/thread.php?fid=115
MIDAS Information Technology Co., Ltd.
/thread.php?fid=115
选择功能
选择/取消选择 选择方法
选择过滤
选择 取消选择 全部取消 反选 点选/框选 圈选 多边形选择 多段线选择 选择询问 显示全选 单元节点查询
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/thread.php?fid=115
视图-显示选项
随意修改操作界面风格；几 何形状的颜色网格的显示方式 等。
节点、单元、坐标系、边界条 件和荷载等的显示方式、颜色、大 小等。
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/thread.php?fid=115
文件-导入-auto CAD 2D/3D
和CAD的无缝接口给建模带来了极大的便 捷。 1、导入auto cad的dxf或者dwg； 2、比例尺：单位为m； 3、AUTO CAD里面的图不要离原点太 遥远（十万百万米之类）； 4、仅一个图层导入。
双曲线，非线性弹性
弹塑性 各向异性弹性-各向异性塑性 弹塑性 应变软化 弹塑性 用户接口
/thread.php?fid=115
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本构选择
M-C 换填、地基处理、边坡 M-C-C 正常固结、微欠固结土且卸载 M-M-C(HS) 硬化土模型，可以模拟任意土、卸荷 D-C（E-V) 土石坝、卸荷 围岩差（Ⅴ级）------摩尔-库仑 围岩较好（Ⅳ级）------摩尔-库仑、D-P 围岩好（Ⅲ~Ⅰ）------D-P
特性窗口
输出窗口
单位系统
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/thread.php?fid=115
分析功能
静力分析
线弹性分析 非线性弹性分析 弹塑性分析
边坡稳定
极限平衡法 强度折减法 非线性时程SRM
-
旋转面 Revolved) 旋转面的旋转轴
线
圆/弧
平面
旋转面
剖面法向
圆
平面面
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/thread.php?fid=115
几何-实体-分割实体
选择需要分割的隧道 选择分割面
选择岩体
勾选分割相邻实体的 面，分割之后在岩体 内部生成隧道分步开 挖的轮廓线，保证划 分网格时耦合
岩土分析包括前处理、分析和后处理。前处理指建立模型，后处理指 整理计算书。
分析 后处理
1 2 3
后处理
分析
前处理
节约时间
前处理
一般软件
midas/GTS NX
岩土的有限元分析模型包含节点、单元、边界条件和荷载条件。节点决 定模型的位置，单元决定形状和材料特性，边界条件决定连接状态，荷载 决定受力情况。 岩土分析就是为了分析岩土及与岩土连接的结构在荷载作用下的反应。
邓肯-张 Duncan-Chang
霍克-布朗Hoek-Brown 节理 Jointed Rock 剑桥 Cam-Clay 修正 剑桥 Modified Cam-Clay 应变软化 Strain Softening 修正莫尔-库伦 Modify Mohr-Coulomb 用户自定义 user defined
E. 岩土或结构形状变化位置
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/thread.php?fid=115
节点单元布置
线单元(桁架单元、梁单元等)虽然不受单元大小的影响，但是面单元和 实体单元受单元大小、形状、分布的影响，所以对应力变化较大或应力集 中位置应细分单元。 一般来说，需要细分单元的位置如下： A. 几何不连续位置，例如隧道地面的角部。 B. 荷载变化较大的位置，特别是有较大集中荷载作用位置 C. 刚度或特性值变化的位置 D. 不规则边界位置 E. 可能发生应力集中位置 F. 需要精密的应力和内力结果的位置
/thread.php?fid=115
节点单元ห้องสมุดไป่ตู้置
建立数值分析模型时主要考虑事项如下：决定节点位置时，主要考虑结 构的几何形状、材料、截面类型、荷载状态等需要 节点位置的因素的影响。需要建立节点的位置如下： A. 需要输出分析结果的位置 B. 需要输入荷载的位置 C. 材料变化的位置或规划的边界 D. 应力变化较大的位置
材料模型 弹性 Linear Elastic 莫尔-库仑 Mohr-Coulomb 特雷斯卡 Tresca 范梅塞斯 von Mises 德鲁克-普拉格 Drucker-Prager 横向各向同性Transversely Isotropic 最简单 弹塑性, 软化 弹塑性 弹塑性 弹塑性 横向各向同性弹性 特征
midas GTS NX
Geotechnical &Tunnel analysis System
基础培训
岩土与隧道工程的全新解决方案
MIDAS Information Technology Co., Ltd.
/thread.php?fid=115
岩土分析概况
几何-检查重复输入/删除短线
检查重复输入可以检查cad导入的线段的点 是否重合，删除短线可以检查cad导入的线段是 否有短线。
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/thread.php?fid=115
网格-网格尺寸控制
提供各种尺寸控制方法，均匀尺寸, 分割, 线性梯度(尺寸、比例、对称 选项) 和细分选项，可以根据建模需求划分最优化合理的网格。