midasFEA功能介绍AdvancedNonlinearandDetailAnalysisSystem北京迈达斯技术有限公司概述几何建模分析124生成网格3后处理5高级结构分析的新典范关于FEA“FEA作为综合有限元分析尖端科技的代表,为桥梁/建筑结构提供非线性和细部分析的解决办法…”关于FEAMIDAS/FX+建模,划分网格,后处理MIDASSolver线性,非线性(材料,几何)接触,热传导,疲劳分析与TNODIANA联合开发裂纹,钢筋,界面单元MIDAS/FEA“桥梁/建筑CAE中高级分析的解决方案”适用问题一般细部有限元分析(混凝土和钢材的静力/动力线性分析)考虑材料/几何非线性的钢结构屈曲分析组合结构的细部分析(钢+混凝土)钢混叠合梁,钢管混凝土,及SRC桥墩等结构的热分析和收缩分析同时进行钢筋,混凝土及预应力钢束的三维细部分析CFT细部分析及长期效应的分析(微分方法)混凝土结构的裂缝产生和发展砌体结构的建模和分析剪力墙的建模和分析钢束锚固端的细部分析一般细部分析(线性,材料/几何非线性)混凝土,界面,以及钢筋的非线性分析适用问题水化热分析(一般,特殊,非线性)通过细部分析评价铺装路面的抗剪能力(松裂失效)沥青路面的热分析(guss沥青)钢筋混凝土板火灾时的热效应分析(地铁火灾)焊接部位的受力分析以及残余应力分析结构的疲劳和破坏分析桥墩受轮船撞击时的破损评价基于移动荷载分析的钢箱梁桥的生命周期预测桥,高层建筑及隧道的流体动力学分析流体-结构相互作用的半耦合分析土-结构交互作用分析(SSI)高端细部分析(碰撞,疲劳,断裂机理)热弹性分析(热传递,水化热)特殊分析(CFD,接触,疲劳等)程序构成计算书生成器几何建模后处理器FEM求解器网格生成FEA前处理器FEA操作界面WorkWindow输出窗口特性窗口工作树主菜单工具栏(图标菜单)基于面向任务的用户界面任务面板表格窗口图形展示–几何建模边线渲染透明显示线框渲染+透明图形展示–网格渲染特征边线特征边线收缩自由面线框网格转换网格转换(平移,旋转,缩放)通过鼠标拖动转换控制框飞行视图数据转换导入(几何数据)•STEP,IGES•ACIS*,Parasolid*•SolidWorks*,Inventor*,等•AutoCADDWG/DXF‘*’标志的CAD接口可供选择.导出(几何数据)•STEP,IGES导入(分析数据)•DIANA,MSC/NASTRAN•Neutral(文本)导出(分析数据)•MIDAS/Civil,MIDAS/Gen•Neutral(文本)导入的CAD几何模型生成的网格CAD数据转换标准STEP(STandardfortheExchangeofProductModelData)IGES(InitialGraphicsExchangeSpecification)实例示范实体几何网格(二阶四面体网格)应力分析结果概述分析14几何建模2生成网格3后处理5高级结构分析的新典范高级建模功能支持自下而上和从上而下两种建模方式几何建模线面实体高级建模•直线,多线段•弧,圆•多边形•B样条曲线•隧道截面•倒角,圆角•修剪,延伸•交叉分割•偏移,切线•打断,合并…•平面•边界面•NURBS面•栅格面•顶点面•倒角,圆角•缝合,合并•修剪,分割•扩展•印刻…•箱形,楔形•圆柱,圆锥•球体,圆环•修剪,分割•嵌入•布尔运算(并集,差集,…)•缝合曲面…•延伸•旋转•放样•扫描•倒角,圆角•偏移,斜面•脱壳•局部扩展•检查,修补•转换…线建模•直线•圆弧•圆•椭圆•抛物线•双曲线•B样条曲线•多线段•矩形•正多边形•轮廓线•隧道截面建立•面上建线•最短路径直线•曲面交线•偏移曲线•扩展顶点•切线•倒角/圆角•修剪/延伸•合并/打断•交叉分割•排列,重合•生成线组编辑圆弧轮廓线(多线段+切线弧)圆多线段直线隧道截面曲面分割B样条曲线导入的DXF模型面建模虚拟栅格(MXN)标高栅格面NURBS面任意曲线(边界线/切线/内部线)2~4曲线边界面共面曲线平面顶点面顶点群实体建模修剪分割布尔运算缝合为实体(面实体)AB并集(AB)差集(A-B)嵌入(A-B)+(AB)+布尔运算交集(AB)同样提供高级建模生成几何体旋转剖面放样剖面放样扩展扫描剖面导向曲线剖面延伸高级建模编辑几何体脱壳局部扩展(定义扩展高度)偏移倒角圆角修剪曲面杆系实体FEACivil,Gen杆系模型(一般截面)生成的实体几何模型分析模型(3D棱柱网格)杆系实体转换功能通过导入Civil和Gen里面的杆系模型数据(*.MCS)自动生成实体几何和网格MCS格式几何建模23分析4后处理5概述1高级结构分析的新典范生成网格生成网格自动映射扩展网格编辑网格•实体•面•线•平面区域•4线区域•2D3D•四边形•组合网格•三角形•实体•面•k线面•k面体•4节点区域…•延伸•旋转•投影•填充•扫描•几何•单元•节点•建立单元•析取单元•连接单元•修改参数•平滑单元•细分•检查网格•网格质量•合并•转换…对象单元类型提供多种生成钢筋单元和界面单元的方法(自动和手动)网格生成2D四边形网格3D六面体网格3D四面体网格1D线网格自动生成面网格均匀规则性边界敏感性方向免疫性尺寸控制(1/2)内部曲线/点循环网格法栅格网格法Delaunay网格法栅格网格法(四边形+三角形)循环网格法(全四边形)自动生成面网格FEA为非流形面模型提供了多种建模和网格生成功能非流形面连接非流形边线自由边线检查网格自动网格生成导入的DXF模型(173区域)自动定义的区域和生成的网格FEA提供自动定义和网格划分功能,能定义曲线围成的可划分网格的区域而不用生成面,继而为每个区域划分网格自动定义和网格划分函数对复杂二维模型十分有用,尤其对AutoCAD建模的模型自动生成实体网格FEA的四面体网格生成器自动生成尺寸平稳变化的四面体实体网格(200,000单元每分钟)FEA的四面体网格能适用中间含有洞,曲线和点的实体生成映射网格FEA的映射网格生成器能生成面和实体中的结构网格(规则的而且正交的)连接部位K线区域网格(简单连接)管道连接处CargoCarrier映射实体网格FEA的实体映射网格生成器能在简单实体中通过完全映射或是自动生成+映射生成六面体和五面体网格完全映射(3D)销接头处桥墩(管道+加劲钢筋+混凝土)六面体网格FEA正在开发H-morph网格生成器以划分准六面体网格.H-morph是一种为任意实体几何模型按照边界划分准六面体网格的方法(FEA采用S.Owen.提出的Q-morph和H-morph算法)FEA也提供棱柱层网格划分功能.(外层:棱柱–内层:四面体)H-morph网格生成程序(四面体六面体)S.Owen(1999)子映射网格法FEA正在开发针对伪笛卡尔几何体的子网格映射功能FEA采用D.WhiteandM.Whiteley提出的体积子映射算法体积子映射法是高级的3D映射方法,能将几何体划分成可映射的子区域DavidR.White(1996)前视图后视图伪笛卡尔几何体有接近于π/2的内部角和外部角尺寸控制FEA提供各种尺寸控制方法以及基于用户自定义网格尺寸和几何特性的自适应播种功能Lh角度比率:sin矢高比率:h/L自适应播种线性对称播种精细粗糙粗糙平稳变换梯度播种生成的映射网格扩展网格依节点次序扫描(曲线2D)扫描截面延伸(2D3D)填充(曲线2D)旋转扩展网格填充(2D3D)顶端底端相同拓扑偏移(2D3D)投影(曲线3D)扫描