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1、有限元軟件介紹13現(xiàn)在的有限元分析系統(tǒng)差不多都移植到微機上了，可以通過人機交互式的界面完成問題的有限元分析。整個過程分為三個階段：1.前處理；2.求解；3.后處理。1.前處理前處理具有CAD式的操作環(huán)境，人們可以直觀地形成設(shè)計或分析問題的幾何模型，按照用戶的要求生成有限元網(wǎng)格，指定材料性能，施加載荷和邊界條件。有限元系統(tǒng)之間的接口此外有的有限元系統(tǒng)可讀入其他的有限元系統(tǒng)的數(shù)據(jù)文件來進行前處理，求解和后處理。例NASTRAN可以讀入ANSYS和ABAQUS的輸入文件進行前處理，然后求解和后處理。常用的有限元軟件：1.A
2、BAQUS 2.ANSYS3.MSC/NASTRAN4.ADINA5.NISA/Display6.MSC/PATRANABAQUSABAQUS是由Hibbitt,Karlsson,Sorensen三人合作開發(fā)的有限元分析系統(tǒng)，因此，公司的名字就稱為HKS公司，在1978年推出。ANSYSANSYS是美國SwansonAnalysisSystemInc.(SASI)研究和開發(fā)的有限元分析系統(tǒng)。該公司是JohnSwanson于1970年創(chuàng)立的。MSC/NastranMSC/Nastran(NASAStructuralAn
3、alysis)是最早的一個有限元分析系統(tǒng)，最初是為美國航天局(NASA)研究和發(fā)展的結(jié)構(gòu)分析系統(tǒng)程序，所以稱為NASTRAN，在1971年，由MSC公司開發(fā)和支持的，于1983年MSC公司推出了商用的NASTRAN版本。ADINAADINA(AutomaticDynamicIncrementalNonlinearAnalysis)的開發(fā)者為K.J.Bathe教授，也是SAP5(StructuralAnalysisProgram)程序的三個開發(fā)者之一。NISA/DisplayNISA(NumericallyIntegr
4、atedelementsforSystemAnalysis)美國EMAC(EngineeringMechanicsResearchCorporation)開發(fā)的一個有限元分析系統(tǒng)，它有一個DISPLAY模塊，是用于前處理和后處理的。MSC/PATRANMSC/PATRAN是一個最著名的前后處理系統(tǒng)，它誕生于1980年,是在美國國家宇航局(NASA)的資助下，隨著計算機及其交互技術(shù)的發(fā)展,而產(chǎn)生的新一代計算機輔助工程分析前后處理系統(tǒng),它率先把工程分析人員從繁重的數(shù)據(jù)準備工作中擺脫出來,并提供漂亮的計算結(jié)果仿真。目前,己
5、廣泛應(yīng)用于航空航天,汽車,造船,海洋石油開采和國防等各工業(yè)技術(shù)領(lǐng)域。PATRAN的主要特點(1)開放的工程分析框架結(jié)構(gòu)從上圖可以看出,通過DGA(DirectGeometryAccess)技術(shù)，PATRAN可以直接從各CAD軟件中取得幾何模型。CADPATRAN材料數(shù)據(jù)庫FEM分析軟件PATRANPATRAN在讀入幾何以后，可以生成單元的網(wǎng)格和節(jié)點，再加上材料的參數(shù)，外部載荷和邊界條件，然后輸入到計算軟件進行計算。PATRAN前處理的結(jié)果可用于各種FEM計算軟件例:ABAQUS,ANSYS,MSC/NASTRAN,M
6、SC/DYTRAN(碰撞分析),Fluent(流場分析)等其他軟件。計算結(jié)果可以用這些軟件來作后處理，也可以用PATRAN來進行后處理。據(jù)有關(guān)文獻介紹，ANSYS和NASTRAN適用于線性到中度非線性分析，ABAQUS和ADINA是非線性功能較強的有限元分析系統(tǒng)。在美國，各個工業(yè)部門在應(yīng)用有限元分析系統(tǒng)時有所不同，例在航空航天部門中，NASTRAN是最常用的，在核工業(yè)和能源工業(yè)中，最多應(yīng)用的是ABAQUS,ADINA,ANSYS和MARC等，在美國的汽車工業(yè)部門則使用NISA/DISPLAY和SUPERB等，而STR
7、UDL則在土木工程師中較為流行，因為它的梁單元較好。(一)ABAQUS概況ABAQUS是美國HKS(Hibbitt,Karlsson,Sorensen)公司開發(fā)的大型通用有限元分析程序。是一個功能齊全的有限元程序。能較好地處理高度非線性問題是該程序的特點。它有下列幾個模塊：(1)ABAQUS/CAE它是一個完整的ABAQUS交互式圖形環(huán)境系統(tǒng)。是一個功能強大的前后處理器。它使復(fù)雜的有限元分析和結(jié)果的顯示變?yōu)楹唵我仔?。它有下列幾個功能：(a)產(chǎn)生或輸入(直接用幾何數(shù)據(jù)庫或用IGES格式)要計算結(jié)構(gòu)的幾何模型，將幾何分解
8、成可剖分的區(qū)域，并生成有限元網(wǎng)格；(b)在幾何上指定物理和力學(xué)性能；(c)在模型幾何上指定載荷和邊界條件；(d)在完成模型后，完整的ABAQUS(*.inp)數(shù)據(jù)形成，遞交作業(yè)進行計算，并可監(jiān)視和控制作業(yè)；(e)可視化模塊則用于解釋結(jié)果。(2)ABAQUS/Viewer是ABAQUS/CAE的可視化模塊，用于交互式的計算結(jié)果的后處理。后處理過程
