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通用有限元分析

通用midas分析内核 midasGen midas Civil ……

有限元分析是有限元模型的核心,也是绝大多数工程结构设计的必经之路。有限元分析从广义上来看,是通过有限个单元节点的位移插值得到连续空间的位移场, 进而获得连续控件内任意一点的力学指标;更具体地说,有限元分析的过程实际上就是以节点位移为未知列向量,以刚度为系数矩阵的求解方程组的过程。受到方程组系数矩阵的维度、 条件数等诸多因素的影响,方程组的求解难度也是不同的,由此导致不同结构进行有限元分析的效率和难度也是不同的。

midas W的建模模块可以跟midas通用分析产品的求解器对接,完成项目分析设计的协同。在选择协同分析软件时,即可以选择跟midas Civil对接,也可以选择跟midas Gen对接, 用户可以自行选择对接软件,但在开发时,根据各个模块的项目特点,我们会推荐建议链接的软件。

在向分析内核传输模型数据时,有全部导入、选择对象导入和实时更新三种方式。以midas Gen为例,选择“全部导入”时,会将midas W中所有的模型信息导入Gen;选择“选择导入”时, 会将midas W中选中的构件信息导入Gen;选择“实时更新”时,会将midas W中受增删改命令而变动的信息实施导入Gen。

midas分析内核简介

midas经过多年自主研发,目前已经拥有了一套成熟可靠的通用有限元分析内核,无论是桥梁、建筑还是岩土结构模型,都可以使用这套有限元分析内核进行求解。除了支持多种求解模式外, 该内核还支持多线程求解、多处理器求解、GPU加速等功能,对于大型复杂的工程结构模型来说,这些功能极大程序地优化了求解结果,能够有效规避了方程求解奇异的问题,同时显著缩短了求解时间, 受到了工程师广泛的好评和喜爱。

有限元求解的过程大致分为三步:单元和节点的离散化、有限元求解、计算结果的后处理。对于单元和节点的离散化来说,单元和节点是有限元模型的基础, 它们直接影响到有限元方程系数矩阵(刚度矩阵)的条件数,进而影响有限元求解的结果。近年来,midas也一直致力于于网格的处理和优化,在一些成熟的产品中,提供了多种网格划分方法, 比如映射、扫略等。此外,还提供四面体单元、六面体单元、高阶单元等一系列功能,确保了网格的质量;对于有限元求解来说,midas通用有限元分析内核支持二维、三维模型的分析, 支持静力分析、动力分析、屈曲分析、水化热分析,支持线弹性、材料非线性、几何非线性、接触非线性等多种类型的有限元分析,同时在求解过程中,用户还可以通过位移、内力或能量, 主动控制收敛准则,得到符合收敛要求的解;对于计算结果的后处理来说,midas软件支持查看内力、位移、特征值等多种力学响应,同时支持数据可视化,用户可以直接查询云图, 就可以掌握整个模型中的力学特性分布情况。

除了传统的基建领域以外,近年来midas还致力于开拓全新领域。在机械领域、特种结构领域、流体分析领域,都有midas系列软件的身影。可以说,经历了时间的洗礼,经历了不同领域的考验, midas通用有限元分析内核历久弥坚,为诸多领域的工程师们传递了更多的幸福。