adina提取内力
adina 在土木工程中的应用

adina 在土木工程中的应用土木工程是一个广泛的学科,涉及建筑物、基础设施、道路和桥梁等项目的设计、建造和维护。
Adina是一种用于数值模拟和仿真的软件工具,在土木工程中具有广泛的应用。
Adina软件可以被用于模拟和分析各种土木工程问题,包括结构力学、热传导、流体力学和多物理场等。
接下来将详细介绍Adina在土木工程中的几个主要应用领域。
首先,Adina可以用于结构力学分析。
通过Adina软件,工程师可以对各种建筑物和桥梁进行强度、刚度、稳定性和振动等方面的分析。
例如,可以使用Adina来预测地震对建筑物的影响,以及对结构进行抗震设计。
此外,Adina还可以模拟其他荷载情况,比如风荷载或温度变化对结构的影响,以帮助工程师更好地设计和改进结构。
其次,Adina还可以用于岩土工程分析。
在土木工程中,地基和土壤的性质对结构的稳定性和承载能力有着重要影响。
使用Adina软件可以对地基和土壤进行力学和水力学分析,帮助工程师评估地基的稳定性和可行性,预测土体的变形和沉降,以及设计合适的地基处理方案。
此外,Adina还可以用于流体力学分析。
在土木工程中,流体的行为对于设计和建造水力结构、水资源管理和污水处理设施等起着至关重要的作用。
Adina可以模拟和分析流体在管道、河道和水坝等结构中的流动行为,评估液体或气体在不同情况下的压力分布、速度分布和流量分布。
这对于设计可靠的输水系统、防洪设施和水资源管理至关重要。
最后,Adina还可以用于热传导分析。
在土木工程中,热传导是一个重要的问题,涉及到建筑物的保温性能、管道的保温和冷却等方面。
Adina软件可以模拟热传导过程,帮助工程师评估建筑物的热性能,设计合适的保温材料和系统,以提高建筑物的能源效率。
总的来说,Adina在土木工程中的应用非常广泛,可以帮助工程师实现更精确、高效、安全和可持续的设计和建造。
无论是分析结构力学、岩土工程、流体力学还是热传导问题,Adina都是一个强大的工具,可以为土木工程师提供准确的仿真和模拟结果,为他们做出明智的决策提供支持。
ANSYS提取单元内力的方法

ANSYS提取单元内力的方法ANSYS提取单元或节点内力的方法方法1:节点荷载(List Results→Nodal Loads)方法2:节点合力计算(Nodal Cals→Sum @ Each Node)方法3:单元解中的节点解(List Results→Element Solution→Structural Forces & Moments)方法4:支座反力(List Results→Reaction Solu)方法5:单元表(List Results→Elem Table Data)上述各方法提取的结果关系如下:(1)方法1和方法2提取的结果完全相同,但结果为0的项在方法1的结果列表中不显示,而方法2的结果列表则会全部显示。
(2)方法3提取的结果是每个单元各节点在该单元中的内力,针对同一节点,将其在各个单元中的内力求和,其累加结果与方法1和2得到的结果一致。
(3)方法4提取的结果只显示有施加位移约束的节点反力,其数值大小与方法1和2得到的结果相差一个正负号,即节点内力和节点反力刚好是一对作用力与反作用力。
(4)方法5提取的结果是单元的内力,如果单元的形函数为线性(如BEAM188单元设置“KEYOPT(3)=0”),则ANSYS会取单元中点作为积分点并将其数值代替单元内的线性变化,因此其输出结果的绝对值等于方法3中对应单元的各节点相应内力绝对值的平均值;如果单元的形函数为非线性(如BEAM188单元设置“KEYOPT(3)=2”),则单元各节点的内力不同,其结果与方法3得到的结果一致。
(5)方法1~4提取的结果都是默认基于整体坐标系的,而方法5提取的结果是基于单元坐标系的,因此提取结果的方向和正负号需特别注意。
有限元中力的方向和结构力学中的方向是有区别的,不论是什么结果坐标系,力的正方向取为对应结果坐标的正方向,弯矩则是对应坐标轴的顺时针为正。
地应力平衡总结

地应力平衡1、地应力平衡好坏评判标准1)地应力平衡后,位移云图中最大位移达到10-6量级或更低(接近于0)。
(主要判别条件)2)地应力平衡后,应力云图中应力有一定的数值。
(也就是应力不为0,但变形接近于0)2、进行地应力平衡的原因总的来说,如果不进行地应力平衡,而只施加重力,模型会在重力作用下产生变形,而实际工程中,我们施加荷载时,重力产生的而变形已经产生,实际上得到的是附加应力产生的变形。
1)我们所建立的几何模型一般和工程实际情况或尺寸相对应、相一致,比如边坡几何模型和实际边坡尺寸一致,但我们可以夸张一点想像,实际边坡应是由一个更大一点或更高一点的不受重力的初始边坡在n年前突然受重力和类似目前的边界条件作用下逐渐形成了今天的尺寸大小,n年前受重力和类似目前的边界条件作用之前边坡的尺寸大小,我们不得而知,如果能准确知晓,我们就可以建立一个那时的几何模型,再施加重力和边界条件进行计算,变形后形状和现状边坡形状一致,其内力也就是初始应力场或地应力,就不用专门去施加地应力了,但问题是我们不能知晓边坡受力前的形状尺寸,我们现在的几何模型就是边坡现在的实际尺寸,受力后将会变成一个更小的或与现状不一致的边坡,这不符合我们模拟现状边坡的目的。
如果我们知道现状边坡的内力,将其提取出来作为几何模型的内力,再和外力(重力)平衡,则我们建立的模型才能算和实际模型一致。
真实地知道现状边坡的内力是很难的,我们采取的办法是,用我们所建立的几何模型施加和实际模型一致的重力和边界条件进行计算,得到变形后或变得更小或与现状边坡不完全一致的边坡内力近似的作为现状边坡的内力,并重新将其施加于与现状边坡一致的几何模型,再施加重力(当然边界条件也应基本一致)以平衡,这样才算建立了与现状模型基本一致的模型,其下的计算才成为可能。
这就是所谓“地应力平衡”的含义、目的、作用。
2)地应力平衡中的外力和内力的问题。
地应力平衡中,显然,重力是外力,应力场是内力,仅有外力重力,没有内力是不可能的,同样,仅有内力(专指初始应力场)而不受重力也是不可能的,否则,整个体系的力不会平衡。
第二章 ADINA功能简介

第二章 ADINA功能简介一、ADINA用户界面ADINA是一个全集成有限元分析系统,所有分析模块使用统一的前后处理用户界面ADINA User Interface (AUI),易学易用,采用友好Windows图标风格创建几何模型,实现所有建模和前后处理功能。
其命令流文件Jobname.in自动记录跟踪用户的所有输入数据,用户可以根据需要随意查看、编辑Jobname.in文件达到重建或修改整个模型的目的。
ADINA-AUI的主要特点是:采用Parasolid为核心的实体建模技术,这是许多大型CAD 软件采用地一种几何建模技术,因此可以方便地创建各种复杂的几何模型。
同时,ADINA 提供各种几何数据接口,可以与当前的各种主流CAD软件实行无缝集成(如Unigraphics,SolidWork、SolidEdge、Pro/ENGINEER、I-DEAS、AutoCAD等等),直接利用CAD软件生成的几何模型进行有限元分析计算。
ADINA提供了多种网格划分工具,能对复杂模型进行全自动六面体网格划分,单元大小易于调整。
另外ADINA不但可以与CAD软件实现无缝连接,而且还可以与Nastran等软件交换有限元模型数据。
1 前处理功能:•Windows图标风格•用户可以根据需要添加和减少图标,任意组织界面•可对常用功能操作自定义快捷键•具有Undo和Redo功能•模型动态旋转、缩放和平移•快速方便的布尔运算,快速建立复杂模型•各种加载方式,载荷可以随时间和空间位置而变化•多种网格划分功能,可对复杂模型进行自动六面体网格划分2 后处理功能:•支持各种结果变量可视化处理方法,具有网格变形图、彩色云图、等值线图、矢量图、曲线图及其它实用绘图功能•同一窗口可以显示不同的结果图形•可对模型图进行隐藏、透明显示•屏幕或文件变量数据列表•方便的绘制出模型的任意点任一计算结果参量随时间或其他参量的变化曲线,例如应力-应变曲线、位移-时间曲线、应力-时间曲线等等•可以进行变量运算,从输出变量中定义导出变量•可以对相对结果进行图形显示(如最终时刻相对于t1时刻的变形情况-相对位移,常用于含地应力问题的变形结果处理。
ADINA土木工程分析功能简介

ADINA土木工程分析功能简介一.丰富的材料本构ADINA提供了7种专用于土木建筑的材料本构:曲线描述的粘土材料、Drucker-Prager 材料、Cam-clay材料、Mohr-coulomb材料、混凝土材料、LUBBY2徐变模型、多孔介质材料。
除此之外,ADINA还提供通用的线弹性、弹塑性、粘弹、粘塑、蠕变、流体、热等各种材料本构。
∙曲线描述的岩土材料主要特征为分段线性方式输入加载和卸载两种不同状态下的体积模量和剪切模量与体积应变的关系;考虑tension cut-off和cracking两种弱化方式;并能够自动处理岩土局部弱化的各项异性转变。
∙ Drucker-Prager材料具有经典的理想塑性Drucker-Prager屈服和Cap硬化描述。
∙ Cam-clay材料这种材料模型是一种取决于压力的塑性材料,以椭圆屈服方程作为破坏判定准则。
本身具有模拟粘土材料在正常固结和超固结情况下的应变硬化和软化功能。
∙ Mohr-coulomb材料∙混凝土材料主要特点是可以描述材料非线性应力应变关系,同时考虑材料软化、模拟滞回曲线、后破坏特征(包括材料开裂后性能、压碎后性能、应变软化性能)、考虑温度作用的影响;通过变化的泊松比,模拟其可压缩性;内部可以定义梁单元为加强筋。
∙ LUBBY2徐变模型主要用来模拟混凝土和岩石材料的长期徐变行为,包括应变强化或时间强化。
徐变方程的系数既可以是常数也可以随温度而变化,另外在徐变模型中还考虑了卸载和周期载荷的影响,当材料的徐变过大时可能会导致材料破坏。
∙多孔介质材料主要用于求解承受静态或动态载荷的多孔结构,它可以处理固体骨架和通过它的流体之间的相互作用。
解决的问题包括:不排水条件多孔结构分析(Undrained analysis)、瞬态静力分析(固结分析Consolidation)、瞬态动力分析(多孔结构失效,例如土壤液化)。
二.专用的单元特征除常规单元如Beam,Truss,2D-Solid,3D-Solid,Shell,Plate,Membrane,Cable和Spring 等单元算法外,ADIAN还提供如下的单元算法,专用于土木建筑工程问题的模拟:∙弯矩-曲率梁单元(Nonlinear Moment-Curvature Beam)在实际的工程分析中,有时候根本不能给出精确的应力-应变数据,而只有通过试验得到的弯矩与曲率及扭矩与扭转角的关系间接求解。
adina 弯矩 剪力内力 计算

adina 弯矩剪力内力计算英文回答:Adina, when it comes to calculating bending moments and shear forces in structures, there are a few key concepts to understand. Bending moments refer to the internal forces that cause a structural element, such as a beam or column, to bend or deform. Shear forces, on the other hand, refer to the internal forces that act parallel to the cross-sectional area of the structural element, causing it to shear or slide.To calculate bending moments and shear forces, we need to consider the external loads acting on the structure, such as point loads, distributed loads, and moments. These loads create internal forces within the structure, which can be determined using equilibrium equations and the principles of statics.For example, let's say we have a simply supported beamwith a point load applied at the midpoint. To calculate the bending moment at any given point along the beam, we can use the equation M = F d, where M is the bending moment, F is the applied load, and d is the perpendicular distance from the point of interest to the line of action of the load. Similarly, to calculate the shear force at a specific location, we can use the equation V = F, where V is the shear force and F is the applied load.It's important to note that the magnitude and direction of the bending moments and shear forces vary along the length of the structure. To determine the complete internal force distribution, we often create shear force and bending moment diagrams. These diagrams provide a visual representation of the internal forces acting on the structure, allowing us to identify critical sections and design the structure accordingly.In addition to external loads, the geometry and material properties of the structure also play asignificant role in determining the bending moments and shear forces. For instance, a beam with a larger cross-sectional area will generally have a higher resistance to bending and shear forces. Similarly, a material with a higher yield strength will be able to withstand larger internal forces before failure occurs.中文回答:Adina,在计算结构中的弯矩和剪力内力时,有几个关键概念需要理解。
ANSYS三维模型中SOLID65单元的内力提取问题

ANSYS三维模型中SOLID65单元的内力提取问题肖挺松【摘要】摘要:ANSYS有限元程序中的SOLID65单元是一种适合描述钢筋混凝土结构的三维单元。
由于加强材料在本构矩阵中的组结方式,使用该单元建立的钢筋混凝土模型在进行常规内力提取时会发生错误。
在分析单元本构矩阵组结的基础上,正确的内力提取方式被提出。
通过例题验证了该提取方法的正确性,并和常规方式进行了对比。
【期刊名称】华东交通大学学报【年(卷),期】2012(029)003【总页数】6【关键词】ANSYS;SOLID65单元;内力提取;加强材料1 SOLID65单元简介和钢筋混凝土截面上的内力提取ANSYS有限元程序[1]中的SOLID65单元是一个适合描述带钢筋混凝土三维结构的六面体单元,具有以下功能:1能够添加1~3个方向的加强材料;2能够模拟混凝土的开裂和压碎;3能够对钢筋和混凝土应用非线性本构关系。
在工程应用中,使用SOLID65单元模拟钢筋混凝土有3种方式:1整体方式,即钢筋直接由单元的实参数控制输入;2协调分离方式,该方式中SOLID65与LINK8等单元联合使用,SOLID65单元用于模拟混凝土的特性,而LINK8单元则用于模拟钢筋[2-3],两者之间通过共用节点实现连接;3分离方式,一般用于模拟钢筋与混凝土之间存在较大滑移的情况,模型中需要添加滑移单元[4],也可以使用单元的“生死”技术[5]。
从钢筋混凝土模型的特点看,大滑移情况下的破坏性模拟中,分离方式的模型更适合实际的力学特点;在小变形中,由于钢筋与混凝土牢固连接,更适合使用整体方式。
在结构分析的理论研究中,工程人员更习惯于使用构件的内力来进行结构的应力理论计算,但现有的对SOLID65单元的应用研究集中在开裂分析[6]和位移-外力[7]的模拟上,对如何将模型的有限元结果转换为结构内力的研究尚有不足。
本文将讨论以整体方式利用该单元建立三维带钢筋模型后,小变形情况下截面上的内力提取问题。
半刚性基层沥青路面结构受力分析

半刚性基层沥青路面结构受力分析发布时间:2022-04-06T05:13:57.925Z 来源:《城镇建设》2021年11月32期作者:王国博[导读] 本文选取北方地区采用的半刚性基层沥青路面典型结构王国博哈尔滨铁道职业技术学院黑龙江省哈尔滨市 150066摘要:本文选取北方地区采用的半刚性基层沥青路面典型结构,以现行规范为基础,对面层、基层、垫层及土基进行分析,利用ADINA有限元软件对汽车荷载作用下的半刚性基层沥青路面结构进行三维仿真计算,对沥青路面路表弯沉和剪应力进行了分析,并以此总结了半刚性基层沥青路面结构设计注意事项。
为半刚性基层沥青路面结构设计提供理论依据。
关键词:道路工程半刚性基层沥青路面受力分析我国高等级公路中,90%以上的公路采用沥青路面结构,其中95%基层结构材料主要采用水泥稳定碎石等半刚性材料。
半刚性基层具有较高的强度、承载力,为减薄沥青层、降低建造成本提供了可靠保证。
但半刚性基层易产生横向收缩裂缝,引起沥青面层产生反射裂缝,且半刚性材料的水稳定性和耐久性较,半刚性沥青路面的实际使用效果与设计目标间尚存在着较大的差距。
我国沥青路面设计方法以双圆垂直均布荷载作用下的多层弹性理论为基础,以路表回弹弯沉值和路面结构层层底拉应力作为设计指标进行沥青路面设计,在确定路面结构设计参数的基础上,利用相应的弹性层状体系设计分析软件计算确定路面结构层设计厚度。
本文选取北方地区采用的半刚性基层沥青路面典型结构形式,通过ADINA有限元软件进行仿真分析,对沥青路面各结构车进行受力分析,以期为半刚性基层路面结构的推广应用提供理论基础。
1.路面结构及计算模型 1.1路面结构及材料参数计算中采用典型的路面结构,根据参考文献采用如下材料参数值,具体见表1。
1.2计算模型利用基于弹性层状体系理论的沥青路面结构,采用ADINA对结构各层的内力进行了计算。
计算过程中假设沥青混凝土面层(上、中、下)层间、基层、垫层及土基层间均处于完全连续状态。
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adina中如何查看三维实体单元的截面轴力、弯矩与剪力?
1. cut surface方法
下面结合一个自由端作用集中荷载的三维悬臂梁实例,讲解如何计算某截面的轴力、弯矩与剪力。
1)实例概况
一根完全弹性的悬臂梁,截面尺寸为0.10*0.1,长度为1,在自由端作用2个集中力,数值均为1000,需要计算离自由端距离为0.5单位的横截面上的轴力、弯矩与剪力,按照结构力学,该计算截面的轴力为0,剪力为2000,弯矩为1000.下面通过ADINA程序验证上述数值的正确性。
2)建模并求解
由于模型比较简单,不详细讲解了,需要说明的是,坐标原点位移自由端截面最下边。
命令流如下,最终模型如下图:
*
DATABASE NEW SAVE=NO PROMPT=NO
FEPROGRAM ADINA
CONTROL FILEVERSION=V83
*
COORDINATES POINT SYSTEM=0
@CLEAR
1 0.00000000000000 0.00000000000000 0.00000000000000 0
2 0.00000000000000 0.100000000000000 0.00000000000000 0
3 0.00000000000000 0.100000000000000 0.100000000000000 0
4 0.00000000000000 0.00000000000000 0.100000000000000 0
@
*
SURFACE VERTEX NAME=1 P1=3 P2=4 P3=1 P4=2
*
VOLUME EXTRUDED NAME=1 SURFACE=1 DX=1.00000000000000, DY=0.00000000000000 DZ=0.00000000000000 SYSTEM=0 PCOINCID=YES,
PTOLERAN=1.00000000000000E-05 NDIV=1 OPTION=VECTOR, RATIO=1.00000000000000 PROGRESS=GEOMETRIC CBIAS=NO *
FIXBOUNDARY SURFACES FIXITY=ALL
@CLEAR
6 'ALL'
@
*
LOAD FORCE NAME=1 MAGNITUD=1000.00000000000
FX=0.00000000000000,
FY=0.00000000000000 FZ=-1.00000000000000
*
APPLY-LOAD BODY=0
@CLEAR
1 'FORCE' 1 'POINT' 3 0 1 0.00000000000000 0 -1 0 0 0 'NO',
0.00000000000000 0.00000000000000 1 0
2 'FORCE' 1 'POINT' 4 0 1 0.00000000000000 0 -1 0 0 0 'NO',
0.00000000000000 0.00000000000000 1 0
@
*
MATERIAL ELASTIC NAME=1 E=2.00000000000000E+11
NU=0.300000000000000,
DENSITY=7800.00000000000 ALPHA=0.00000000000000 MDESCRIP='NONE'
*
EGROUP THREEDSOLID NAME=1 DISPLACE=DEFAULT STRAINS=DEFAULT MATERIAL=1,
RSINT=DEFAULT TINT=DEFAULT RESULTS=STRESSES DEGEN=NO FORMULAT=0,
STRESSRE=GLOBAL INITIALS=NONE FRACTUR=NO CMASS=DEFAULT,
STRAIN-F=0 UL-FORMU=DEFAULT LVUS1=0 LVUS2=0 SED=NO RUPTURE=ADINA,
INCOMPAT=DEFAULT TIME-OFF=0.00000000000000 POROUS=NO,
WTMC=1.00000000000000 OPTION=NONE DESCRIPT='NONE' PRINT=DEFAULT,
SAVE=DEFAULT TBIRTH=0.00000000000000
TDEATH=0.00000000000000
*
SUBDIVIDE VOLUME NAME=1 MODE=LENGTH SIZE=0.0500000000000000 *
GVOLUME NODES=27 PATTERN=0 NCOINCID=BOUNDARIES
NCFACE=123456 NCEDGE=,
'123456789ABC' NCVERTEX=12345678
NCTOLERA=1.00000000000000E-05,
SUBSTRUC=0 GROUP=1 MESHING=MAPPED PREFSHAP=AUTOMATIC, DEGENERA=YES COLLAPSE=NO MIDNODES=CURVED
METHOD=DELAUNAY,
BOUNDARY=ADVFRONT
@CLEAR
1
3)进入后处理程序,计算截面轴力、弯矩与剪力
(1)首先定义一个切面CUTPLANE,这个切面就是所求内力的截面。
点击右上角的工具栏图标 "CUT SURFACE",选择TYPE为CUTING PLANE,将
X-PLANE 的coordinate value 设为0.5,点击save,效果如下图:
(2)定义一个模型点积分,此步骤的作用是定义截面积分,表示后续的轴力、弯矩与剪力将由该截面应力积分求得。
操作路径:definitions-->model point (special)-->mesh integration
点击add,名称取为INTEGER-M(或其他也可以),三维的integrate over 选surface,二维的integrate over 选lines,重点是一定Zone Name一定要选择对,保证该切面能顺利切到该Zone。
其他参数不需要修改,
(3)定义积分的表达式,根据自己需要求的内力种类和方向来写积分表达式。
操作路径:definitions-->variable-->RESULTANT
点击add,名称取为STRESS-M(或其他也可以),用来表示弯矩,express
为 <STRESS-XX>*(<Z-POSITION>-0.05) ;
<STRESS-yy>*(<x-POSITION>-2.85)再点击add,名称取为STRESS-N,用来表示轴力,express为<STRESS-XX>;再点击add,名称取为STRESS-Q,用来表示剪力,express为<STRESS-XZ>.第一个表达式中的<Z-POSITION>-0.05,中性轴的Z向坐标为0.05。
STRESS-M设置对话框如下图:
(4)查看
操作路径:LIST-VALUE LIST-MODEL POINT ,选择MODEL POINT NAME为INTEGER-M。
查看弯矩时,在variales to list 中选择自定义,内力种类选择STRESS-M,点击apply即可。
查看轴力时,在variales to list 中选择自定义,内力种类选择STRESS-N,点击apply即可。
查看剪力时,在variales to list 中选择自定义,内力种类选择STRESS-Q,点击apply即可。
(5)与结构力学结果对比
弯矩基本吻合,剪力接近,轴力虽然不为0,但相对于剪力其实很小。
2 其他方法
查看三维实体单元的截面轴力、弯矩与剪力,其实还有其他方法,比如首先定义element face set,再提取面内节点。
下次有时间在讨论。