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ADINA技术资料汇总
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目前的 Adina 软件有两种内存设置(Adina system 系统以前只有 1 种设置): 1. 一种是 Adina 前后处理的 AUI 中的内存设置,其数值最大值与计算机本身的内存 RAM 和你所开的虚拟内 存有关,再去掉目前你的计算机已使用的内存,即可以在 Adina_AUI 中设置(Edit->Memory usage)最大 值,这个值是根据你的模型规模来设置的,如果你的前后处理网格模型规模不大,最好不要设置为最大, 会影响其它性能。
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ADINA技术资料汇总 编辑 by武汉游侠
ADINA 技术资料
技术资料技术资料
技术资料汇总
汇总汇总
汇总
前后处理方面 ........................................................................................................................................................................... 2
ADINA 软件的内存设置 ................................................................................................................................................. 2
高阶和低阶单元的区别 ................................................................................................................................................... 3
DIRECT SOLVER 和 SPARSE SOLVER 的区别 ......................................................................................................... 3
非线性结构计算方法 ....................................................................................................................................................... 3
ADINA 收敛准则选择 ..................................................................................................................................................... 4
Adina 中的线性/非线性屈曲 ........................................................................................................................................... 4
后处理中的几个问题 ....................................................................................................................................................... 4
ADINA 输出参数讨论 ..................................................................................................................................................... 5
怎样消除多余的网格线 ................................................................................................................................................... 5
后处理中怎样观察流体密度的变化 ............................................................................................................................... 5
结构方面 ................................................................................................................................................................................... 6
重启动的作用 ................................................................................................................................................................... 6
约束方程的用处 ............................................................................................................................................................... 6
接触问题 ........................................................................................................................................................................... 6
接触的一个常见警告信息 ............................................................................................................................................... 6
接触问题不收敛的原因 ................................................................................................................................................... 7
初始接触穿透的解决 ....................................................................................................................................................... 7
接触问题中的摩擦系数设置 ........................................................................................................................................... 7
摩阻力的计算 ................................................................................................................................................................... 7
一个系统的阻尼与什么有关 ........................................................................................................................................... 7
阻尼 ................................................................................................................................................................................... 8
流体方面 ................................................................................................................................................................................... 9
流体力学无量纲化分析 ................................................................................................................................................... 9
VOF 方法 ........................................................................................................................................................................ 10
流固耦合的模态分析 ..................................................................................................................................................... 10
ADINA 在土木工程方面 ....................................................................................................................................................... 11
混凝土材料的定义 ......................................................................................................................................................... 11
混凝土徐变 ..................................................................................................................................................................... 11
Cam-clay 模型参数说明 ................................................................................................................................................. 11
Adina 中的哈丁动力模型 .............................................................................................................................................. 11
如何模拟岩体中的节理 ................................................................................................................................................. 12
施加初始地应力场 ......................................................................................................................................................... 12
初应变问题 ..................................................................................................................................................................... 12
固结分析中渗透系数输入的测试和总结 ..................................................................................................................... 13
Adina 做多孔介质(固结)分析时的问题 ................................................................................................................... 14
ADINA 固结分析的建模和求解设置 ........................................................................................................................... 14
关于 adina 多孔介质材料作液化的问题 ....................................................................................................................... 15
固结分析中初始的孔隙水压力如何施加 ..................................................................................................................... 15
固结计算中采用 Porous media 和不用的区别 ............................................................................................................. 15
施加抽水载荷 ................................................................................................................................................................. 15
固结中透水/不透水边界的处理 .................................................................................................................................... 16
渗流问题 ......................................................................................................................................................................... 16
渗透力与孔隙水压力 ..................................................................................................................................................... 17
关于多孔介质与结构相互作用 ..................................................................................................................................... 17
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ADINA技术资料汇总 编辑 by武汉游侠
前后处理方面
前后处理方面前后处理方面
前后处理方面
ADINA 软件的内存设置
软件的内存设置软件的内存设置
软件的内存设置
目前的 Adina 软件有两种内存设置(Adina system 系统以前只有 1 种设置):
1. 一种是 Adina 前后处理的 AUI 中的内存设置,其数值最大值与计算机本身的内存 RAM 和你所开的虚拟内
存有关,再去掉目前你的计算机已使用的内存,即可以在 Adina_AUI 中设置(Edit->Memory usage)最大
值,这个值是根据你的模型规模来设置的,如果你的前后处理网格模型规模不大,最好不要设置为最大,
会影响其它性能。
2. 另一种是 Adina 解算器的内存,这个可以与 Adina-AUI 互不相干涉,因为 Adina 解算器(Adina, -T, -F)可以
单独执行,这个内存你可以开的最大,它直接影响解算速度,当结束解算器时,这个内存自动释放,不影
响其它性能。而 Adina-AUI 的内存,只要你不退出 AUI,那么它一直占用这个内存。如果你的解题规模确
实超出了你的物理内存(比如 256M),那么,你在 Windons 系统中开一个 Swap 空间作为虚拟内存,比如
你开 800M 的虚拟内存,在加上 256M 的 RAM 内存,你的实际内存就是 1058M 可用内存,但要注意,虚
拟内存开的较大,会影响机器的性能,因此要适可而止。实际内存=物理内存+虚拟内存
求解的时候如果内存设置的不够,adina 自动请求分配内存。这时程序特别容易出现意外终止的情况,所以对
求解器的内存应该是尽量设置的够用,不要让程序在计算中不够的时候再去申请内存。
需要说明的是,adina 对物理内存是有要求的,物理内存相对于求解的问题过小时
物理内存相对于求解的问题过小时物理内存相对于求解的问题过小时
物理内存相对于求解的问题过小时,
,,
,将不能求解
将不能求解将不能求解
将不能求解。如下图所示,
首先要想达到 in-core 计算,必须仔细分配内存。我这里说的是手动分配的情况。如果自动分配可以达到效果,那就
不用这么做了。
先选择自动分配内存进行试算,此时,B 处显示的是自动分配的总内存大小,a 处显示的是基本内存(中
文手册中称之为 MDOT)的大小,c 处显示的是求解器所需内存的大小。b 处显示的是总共需要的内存大
小。这里我们只需记住 a 的数值即可。如果此时计算仍为 out-of-core,则进入下一步。
手动分配内存空间。设置内存满足 A≥a,B≥b=(a+c)。如果计算后仍发现为 out-of-core,则是 B 和 b 比较接
近,此时 b 仍未达到最大值,应继续增大 B 值,直到出现 in-core 为止。此时 B 和 b 应相差有一段距离。
在此过程中,应一致保持 A≥a。
说明一点,如果计算机的可用物理内存(总物理内存减系统占用内存)小于 a 值,则此问题无法计算。须
加大物理内存。
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高阶和低阶单元的区别
高阶和低阶单元的区别高阶和低阶单元的区别
高阶和低阶单元的区别
是形函数的多项式的阶次的意思,高阶单元一般都是带中节点的单元;对多数问题,离散精度主要取决于单元
尺寸,只要网格足够小,都能满足要求。
但对所谓的体积锁定和剪切锁定的问题,要求使用带中节点的高阶单元。
离散精度体现在模型的自由度数目。如果同样模型,单元数一样,高阶单元的自由度数目可要大很多,因此精
度更高些。反之,如果模型划分很大的高阶单元和划分很密的低阶单元,后者更加准确了。
DIRECT SOLVER 和
和和
和 SPARSE SOLVER 的区别
的区别的区别
的区别
DIRECT SOLVER(直接法)是指 LDLT 法和高斯消去法等,经过一次分解和回代运算,可以直接求出数学意义上
的精确解。在求解过程中,带宽内的所有元素都要占存储单元并参加运算,所以,在求解大型问题时比较吃力。
SPARSE SOLVER(稀疏矩阵法)是指利用共轭向量等构成的叠代算法,现在用的比较多的是 ICCG 法。由于
在求解过程中,只要求存储带宽内的非零元素,所以,在求解大型问题,而且精度要求不是很严格时,比较有效。
一般来说,在 2G 内存的 PC 机上,用 DIRECT SOLVER 求解超过十几万自由度的问题,即使先进行带宽优化
也很吃力。但是,在同样的 PC 机上,即使用 SPARSE SOLVER 求解 100 万自由度的问题,计算速度也非常快。而
且,不用考虑带宽问题。
DIRECT SOLVER 和
和和
和 SPARSE SOLVER 的区别总结
的区别总结的区别总结
的区别总结:
::
:
DIRECT SOLVER(直接法)是基于高斯消去法基础上的有效列解法(active column solver)或轮廓线化简法,
但要进行一些附加检查及逻辑运算,影响运算速度。(见《工程分析中的有限元法》)
SPARSE SOLVER(稀疏矩阵法)利用 Fill-in, bandwidth minimization and skyline storage schemes,使得要求
的存储空间和求解次数大为减少;求解速度比有效列解法快 1~2 个数量级(见帮助文件)。
非线性结构计算方法
非线性结构计算方法非线性结构计算方法
非线性结构计算方法
荷载增量法、迭代法和混合法是常用的非线性结构计算方法,其中混合法也叫增量法和迭代法结合起来的一种
方法,将荷载分成若干级,对每一级增量进行迭代计算,当求解收敛后再进行下一增量级计算,兼有增量法和迭代
法的优点。
涉及几何非线性问题的有限单元法中,通常都采用增量分析方法。根据参考坐标系的不同,增量有限元可以采
用两种不同的表达式:
总体 Lagrange 格式这种格式中所有静力学和运动学变量总是参考于初始位形,即在整个分析中参考位形保
持不变。
更新 Lagrange 格式 这种格式中所有静力学和运动学变量参考于当前荷载或时间步结束时刻的位形,即在
分析过程中参考位形是被不断地用迭代的新构型更新的。
迭代可以采用 Newton-Raphson,法,修正 Newton 法和拟 Newton 法。
Newton-Raphson 法收敛快,每一迭代过程均采用该增量等级的初始切线刚度矩阵进行求逆,计算量大;
修正 Newton 法每一迭代过程需均采用该增量等级的初始切线刚度矩阵,收敛较慢;
拟 Newton 法用该增量等级的初始切线刚度矩阵(逆矩阵)的修正矩阵进行迭代,收敛较快,计算量小,集中
了 Newton-Raphson 法和修正 Newton 法的优点。
修正的牛顿法每个荷载步形成一次刚度阵;BFGA 法根据迭代过程对修正的牛顿法的刚度阵进行了改进;而完
全的牛顿法则是在每一个新的荷载步和每次迭代都要形成新的刚度阵。
因此, 修正的牛顿法每次迭代的花费最少, 完全牛顿法的花费最多, 而每次迭代花费多的方法达到收敛所需的
迭代次数少。
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ADINA 收敛准则选择
收敛准则选择收敛准则选择
收敛准则选择
收敛准则必须根据实际问题加以选择。当结构或构件硬化严重时,很小的结构变形将引起相当大的外部荷载,
或者当相邻两次迭代的位移增量范数之比跳动较大时将会把一个本来收敛的问题判定为不收敛,此时不能采用位移
收敛准则;当物体软化严重或材料为理想塑性时,结构在很小的荷载下将产生较大的变形,此时不能采用不平衡力
收敛准则。MC 是理想塑性模型,没有强化,容易发生塑性流动,所以属于材料软化方面的求解,用位移收敛准则。
一般来讲用非线性问题中,为避免难于收敛的情况,用位移的范数做收敛判据较为合适,一般来说去 2%~5%
都是可以的,也可考虑用能量的范数。如果算开裂问题,还会遇到分叉点问题,就更要放松收敛标准。个人经验认
为用位移作为收敛标准教容易收敛,同时注意单元精度过高也不易收敛。
说到求解规模的问题,这时候如果机器机器内存不够,就改成迭代求解或 Multigrid 求解。ADINA 求解速度一
般很快,突出表现在复杂问题的收敛上面,别的软件遇到收敛问题止步不前,它已经算完了。
还有就是要灵活使用收敛准则,有时候采用严格的 Displacement 收敛准则(如 0.001),求解又准又快。
Adina 中的线性
中的线性中的线性
中的线性/非线性
非线性非线性
非线性屈曲
屈曲屈曲
屈曲
一般在线性屈曲中只要施加单位载荷就可以了,它给出的结果是各阶屈曲模态和载荷的放大比例系数。
adina 求解特征值问题是不如 ansys 来的方便,其求解参数往往需要特别指定,采用缺省的值常常不达目的。
当采用 5 或 10 时,可修改 nvector=50 或更大即可(nitemm 可采用缺省值)。
求解特征值或进行非线性分析,建议每个自然杆件划分单元的数目大于 3 为好。无论 ansys 或 adina 都存
在该问题的(轴力刚度的影响),否则误差很大或可能就是错的。
线性屈曲要进行模态的分析;非线性屈曲则不是用模态分析。一般在线性屈曲中只要施加单位载荷就可以了,
它给出的结果是各阶屈曲模态和载荷的放大比例系数。
一类问题的话很简单,直接调用 adina 的 buckling 模块就行了;
二类问题的话,你则采用一类分析的模态作为初始缺陷分布模态,放大到你需要的数量级,更新结构原始
几何坐标,然后进行非线性跟踪分析就行了。
基于特征值的屈曲分析本质上是线性分析,而所谓非线性屈曲分析,是把增量非线性分析的有限元法与屈曲特
征值问题的求解相结合。增量的非线性有限元分析易于在刚度矩阵中累积加载过程中各种非线性因素的影响。在增
量加载过程中,用包含加载过程中所有非线性影响的刚度矩阵来评定屈曲特征值,由此求出的失稳载荷无疑会更接
近结构的真实临界载荷值。
工程中一些屈曲/失稳问题不仅仅与大位移有关,有时在失稳过程中材料己经进入非线性。也就是说几何非线性
和材料非线性对结构的稳定性同时产生作用。
用 Adina 软件分析包含材料非线性的屈曲失稳问题,除了在屈曲分析的模型定义中激活几何非线性选项外,还
需要选择描述材料非线性的材料模型,使屈曲分析的刚度矩阵反映出材料非线性的影响。
进行增量定义上的非线性屈曲分析,可以考虑材料非线性的影响。按增量有限元分析结构加载一位移路径过程
中,第 i 个(i>0)增量步分析结束后所进行的增量意义上的屈曲分析,采用当前载荷作用下由材料非线性和几何非线
性共同作用的非线性刚度矩阵,考虑了材料非线性对屈曲的影响。
在增量加载过程中的某个增量步分析结束后提取屈曲模态,然后以所取的某阶屈曲模态作为扰动位移,更新系
统坐标,进而分析扰动出现后结构新的平衡位置以及后续加载路径。可用于分析结构的后屈曲变形。
后处理中的几个问题
后处理中的几个问题后处理中的几个问题
后处理中的几个问题
p1、p2、p3 当然是表示主应力;
1、2、3、11、22、33 等,表示从 AUI 中转到用户自定义坐标系中的应力,如果你没有定义额外的坐标系,
就没有什么用处;
1、2、3 为单元坐标系,给出往往是单元积分点结果;
x、y、z、xx、yy、zz 当然指的是全局坐标系中的应力了;
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