adina作业-结构分析实例-详细步骤教学文案

a d i n a作业-结构分析
实例-详细步骤
辽宁工程技术大学研究生考试试卷
考试时间： 2013 年4月11日
考试科目：工程仿真分析
考生姓名：韩志强
评卷人：张淑坤
考试分数：建工研12-2班
一、ADINA概述
ADINA出现于1975年，是全球最流行的有限元分析软件之一。

一方面由于其强大功能，被工程界、科学研究、教育等众多用户广泛应用；另一方面由于其源代码Public Domain Code，其后出现的很多知名有限元程序都来源于ADINA的基础代码。

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-大型商业有限元求解软件，专注求解结构、流体、流体与结构耦合等复杂非线性问题，并力求程序的求解能力、可靠性、求解效率全球领先。

经过30多年的持续发展，ADINA已经成为近年来发展最快的有限元软件之一及全球最重要的非线性求解软件之一，被广泛应用于各个行业的工程仿真分析，包括机械制造、材料加工、航空航天、汽车、土木建筑、电子电器、国防军工、船舶、铁道、石化、能源、科学研究及大专院校等各个领域。

二、问题描述
如下图所示受顶部集中荷载的线弹性实体圆柱，利用ADINA有限元工程仿真软件进行模拟分析，绘出应力云图及变形图，再利用ANSYS软件对结果进行比较分析。

材料性质：弹性模量E=2.07⨯1011N/m2；泊松比μ
=0.29。

集中荷载：P=5000N。

其几何尺寸如下图：（单位：m）
P
三、ADINA预处理
1、设置初始数据
题目名称：选Control-Heading，输入标题“hanzhiqiang”，然后单击OK。

自由度：选Control-Degrees of Freedom，X-Rotation，Y-Rotation和Z-Rotation选项为不选，单击OK。

2、几何建模
定义点：单击Define Points图标，并把以下信息输入到表中，然后单击OK 。

Point# X1 X2 X3
1 0 0 0
定义线：单击Define Lines图标，增加线1，把Type设置成Extruded，Initial Point设置成1，the components of the Vector设置成0.05，0.0，0.0，然后单击OK。

定义曲面：单击Define Surfaces图标，增加曲面1，把Type设置成Revolved，Initial Line设置成1，the Angle of Rotation设置成360，the Axis设置成Y，Check Coincidence按钮为不选，然后单击OK。

定义体：单击Define Volumes图标，增加体1，把Type设置成Extruded ，the Initial Surface设置成1，the components of the Vector设置成0.0，1.0，0.0，Check Coincidence 按钮为不选，然后单击OK。

各步操作主要图形窗口如下列图所示：
3、施加边界条件
单击Apply Fixity 图标，把“Apply to”区域设置成Surfaces，在表的第一行第一列输入1，然后单击OK。

单击Boundary Plot 图标显示边界条件。

4、定义和施加荷载
单击Apply Load 图标，把Load Type设置成Force，单击Load Number 区域右侧的Define...按钮。

在Define Concentrated Force 对话框中增加force 1，把Magnitude设置成1000，把Direction设置成(-1.0，0.0，0.0) ，单击OK。

在Apply Load 对话框中表的第一行中，把Site # 设置成6，然后单击OK关闭Apply Load 对话框。

单击Load Plot 图标，图形窗口如下图所示：
5、定义材料参数
单击Manage Materials 图标，再单击Elastic Isotropic按钮。

在Define Isotropic Linear Elastic Material对话框中，增加材料1，把Young’s Modulus设置为2.07E11，把Poisson’s ratio 设置为0.29 ，然后单击OK。

单击Close按钮关闭Manage Material Definitions对话框。

6、网格划分生成有限元模型
单元组：单击Define Element Groups图标，增加组号1, 把Type设置为3-D Solid ，然后单击OK。

网格划分：划分网格时，在体的u ，v 和w方向指定划分的份数。

其中，u方向指的是切线方向，v 方向指的是轴线方向，w方向指的是半径方向。

单击Subdivide Volumes 图标，把在u、v和w方向的Number of Subdivisions 分别指定为8、5和2，然后单击OK。

生成网格单元模型：单击Mesh Volumes图标，在表的第一行输入1，然后单击OK。

图形窗口如下图所示：
四、ADINA后处理及结果比较分析
首先单击Save，把数据库保存到文件hanzhiqiang中。

生成ADINA数据文件并运行ADINA，单击Data File/Solution图标，把文件名设置成hanzhiqiang，单击Save保存结果文件。

进入ADINA后处理模式，单击Open，打开结果文件hanzhiqiang.por。

应力云图及应力结果比较分析：单击Create Band Plot 图标，把Band Plot Variable设置成 (Stress: STRESS-YY) ，单击OK。

图形窗口如下图所示：
注：固定端附近的云图不连续，或有“跳跃”现象。

可以对云图作平滑操作。

单击Smooth Plots图标即可。

利用ANSYS建模分析，其位移图如下所示，沿Z轴方向正应力的分布以及最大应力的位置与ADINA分析一致，数值基本吻合。

其中误差可能来源于网格划分方式的不同。

在ADINA 后处理模式中，在应力结果列表中将最大应力点处对应的沿y 轴方向的各节点的应力值分别提取出来，利用Excel 将各节点处的应力值绘成如下折线图：
节点应力值
2.1 5.27.314.2
17.1
23.7
26.8
32.9
37.3
39.5
51.8
102030405060
110
387
118
395
126
403134
411
142
419
150
节点号
应力值（10^6M P a ）
应力值
各节点对应的应力值曲线形状与理论分析一致，将其数值与手算结果比较非常接近，可见其计算结果是应该是准确的。

变形图及变形结果比较分析：单击，查看变形图如下：
利用ANSYS建模分析，其位移图如下，位移的分布以及最大位移的位置及数值与ADINA分析吻合，其中微小误差可能来源于网格划分方式的不同。

由此可见，其计算分析结果是应该是准确的。