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1、有限元软件介绍131.前处理前处理具有CAD式的操作环境，人们可以直观地形成设计或分析问题的几何模型，按照用户的要求生成有限元网格，指定材料性能，施加载荷和边界条件。2.求解在前处理工作完成后，即可将待解的问题递交给求解器求解，求解器包括静力，动力，线性，非线性，稳态和瞬态等各种方法求解。现在的有限元分析系统不但能分析固体力学问题，而且也能分析其他方面的问题，例：电磁场分析，机械系统的动力分析(刚体动力学分析)，流体动力分析，声学分析，空气弹性分析等。3.后处理求解得到的结果可以用后处理模块进行结果的显
2、示或数据的输出。结果显示一般包括用图形显示五种结果：a.应力、应变、位移和温度等物理量的等值线图或彩色云图；b.结构变形前后的形状和网格图；c.变形过程的动画演示；d.时间历程图；e.任意节点或高斯积分点上变量与时间的历程曲线。系统的接口现在的有限元系统的前处理系统都有一个与CAD/CAM相连的接口，可以直接从CAD/CAM或其他工程绘图软件读入数据文件，然后进入编码转换，成为有限元系统的前处理用的几何图形，接着就可以进行下一步的前处理过程。有限元系统之间的接口此外有的有限元系统可读入其他的有限元系统的
3、数据文件来进行前处理，求解和后处理。例NASTRAN可以读入ANSYS和ABAQUS的输入文件进行前处理，然后求解和后处理。常用的有限元软件：1.ABAQUS 2.ANSYS3.MSC/NASTRAN4.ADINA5.NISA/Display6.MSC/PATRANABAQUSABAQUS是由Hibbitt,Karlsson,Sorensen三人合作开发的有限元分析系统，因此，公司的名字就称为HKS公司，在1978年推出。ANSYSANSYS是美国SwansonAnalysisSystemInc.(SA
4、SI)研究和开发的有限元分析系统。该公司是JohnSwanson于1970年创立的。MSC/NastranMSC/Nastran(NASAStructuralAnalysis)是最早的一个有限元分析系统，最初是为美国航天局(NASA)研究和发展的结构分析系统程序，所以称为NASTRAN，在1971年，由MSC公司开发和支持的，于1983年MSC公司推出了商用的NASTRAN版本。ADINAADINA(AutomaticDynamicIncrementalNonlinearAnalysis)的开发者为K.
5、J.Bathe教授，也是SAP5(StructuralAnalysisProgram)程序的三个开发者之一。NISA/DisplayNISA(NumericallyIntegratedelementsforSystemAnalysis)美国EMAC(EngineeringMechanicsResearchCorporation)开发的一个有限元分析系统，它有一个DISPLAY模块，是用于前处理和后处理的。MSC/PATRANMSC/PATRAN是一个最著名的前后处理系统，它诞生于1980年,是在美国国家
6、宇航局(NASA)的资助下，随着计算机及其交互技术的发展,而产生的新一代计算机辅助工程分析前后处理系统,它率先把工程分析人员从繁重的数据准备工作中摆脱出来,并提供漂亮的计算结果仿真。目前,己广泛应用于航空航天,汽车,造船,海洋石油开采和国防等各工业技术领域。PATRAN的主要特点(1)开放的工程分析框架结构从上图可以看出,通过DGA(DirectGeometryAccess)技术，PATRAN可以直接从各CAD软件中取得几何模型。CADPATRAN材料数据库FEM分析软件PATRANPATRAN在读入几
7、何以后，可以生成单元的网格和节点，再加上材料的参数，外部载荷和边界条件，然后输入到计算软件进行计算。PATRAN前处理的结果可用于各种FEM计算软件例:ABAQUS,ANSYS,MSC/NASTRAN,MSC/DYTRAN(碰撞分析),Fluent(流场分析)等其他软件。计算结果可以用这些软件来作后处理，也可以用PATRAN来进行后处理。据有关文献介绍，ANSYS和NASTRAN适用于线性到中度非线性分析，ABAQUS和ADINA是非线性功能较强的有限元分析系统。在美国，各个工业部门在应用有限元分析系统
8、时有所不同，例在航空航天部门中，NASTRAN是最常用的，在核工业和能源工业中，最多应用的是ABAQUS,ADINA,ANSYS和MARC等，在美国的汽车工业部门则使用NISA/DISPLAY和SUPERB等，而STRUDL则在土木工程师中较为流行，因为它的梁单元较好。(一)ABAQUS概况ABAQUS是美国HKS(Hibbitt,Karlsson,Sorensen)公司开发的大型通用有限元分析程序。是一个功能齐全的有限元程序。能较好地处理
