工程地质知识：有限元法在岩土工程中的优点有哪些

（1）有限元法可以方便地准确反映岩土材料的复杂本构关系，只要给出这种关系的表达式，用有限元法就可以方便地表达出来。

（2）有限元法对复杂边界的反映比其他数值方法有比较优越的性能已经开发的不同类型的单元，可以适合不同情况的模拟。

（3）有限元法有较为成熟的方法和计算程序，有大量工程计算经验。

有限元建模的准则有限元建模的总则是根据工程分析的精度要求,建立合适的,能模拟实际结构的有限元模型在连续体离散化及用有限个参数表征无限个形态自由度过程中不可避免的引入了近似为使分析结果有足够的精度,所建立的有限元模型必须在能量上与原连续系统等价具体应满足下述准则:1) 有限元模型应满足平衡条件2) 变形协调条件3) 必须满足边界条件4) 刚度等价原则5) 认真选取单元,使之能很好的反映结构构件的传力特点,尤其是对主要受力构件应该做到尽可能的不失真6) 应根据结构特点,应力分布情况,单元的性质,精度要求及其计算量的大小等仔细划分计算网络7) 在几何上要尽可能地逼近真实的结构体,其中特别要注意曲线与曲面的逼近问题8) 仔细处理载荷模型,正确生成节点力,同时载荷的简化不应该跨越主要的受力构件9) 质量的堆积应该满足质量质心,质心矩及其惯性矩等效要求10) 超单元的划分尽可能单级化并使剩余结构最小2边界条件的处理对于基于唯一模式的有限元法,在结构的边界上必须严格满足已知的位移约束条件例如,某些边界上的位移,转角等于零或者已知值,计算模型必须让它能实现这一点对于自由边的条件可不予考虑3连接条件的处理一个复杂结构常常是由杆,梁,板,壳及二维体,三维体等多种形式的构件组成由于杆,梁,板,壳及二维体,三维体之间的自由度个数不匹配,因此在梁和二维体,板壳和三维体的交接处,必须妥善加以处理,否则模型会失真,得不到正确的计算结果在复杂结构中,还能遇到各种各样其他的连接关系,只要将这些连接关系彻底弄清,就嫩提高写出相应的位移约束关系式,这些关系式我们称之为构件间复杂的连接条件,同时在计算中使程序严格满足这些条件应当指出,在不少实用结构分析有限元分析有限元程序中,已为用户提供输入连接条件的借口,用户只需严格遵守用户使用规定,程序将自动处理自由度之间的用户所规定的位移约束条件

不同有限元软件的单元形函数可能不同所以不对应是正常的。

一般来说，应力的求解结果没有位移的求解结果准确。

有限元分析只是工程师工具包中用来帮助解决问题和寻找答案的众多工具之一，其应用几乎涵盖了力、冲击、地震、温度、噪音、振动、摩擦、耐久性、刚度和重量等，感兴趣的所有方面。有限元分析程序通常会导入计算机辅助设计几何图形，并创建一个网格，将体积或区域划分为称为元素的较小体积或区域。有限元分析提供了快速、廉价地探索各种原型选项和设计的能力。

《清华大学有限元分析及应用》百度网盘资源免费下载

3kiy

清华大学 有限元分析及应用|教材和目录txt|84 Video I-8mp4|83 Video I-7mp4|82 Video I-6mp4|81 Video I-5mp4|80 Video I-4mp4|79 Video I-3mp4|78 Video I-2mp4|77 Video I-1mp4|76 Video 134mp4|75 Video 133mp4|74 Video 132mp4|73 Video 131mp4|72 Video 124mp4 

有限元分析基础

有限元分析基础是武汉大学出版社,全国优秀出版社2003年8月1日出版的一本图书；

作为有限单元法的基础读物，本书系统地阐述了有限单元法的基本理论，介绍了各种d性力学问题的有限元分析方法。为了兼顾缺乏d性力学的知识的读者，在第二章对有限单元法中涉及的d性力学的基本知识作了简要介绍。为了增强本书的实用性，最后用三章的篇幅介绍有限元分析中的一些特殊问题、结构分析的程序设计与大型工程有限元通用软件等相关知识。本书可作为土木、水利、机械等工科专业本科生的教材，也可作为上述专业工程技术人员与教师的参考书。

有限元分析软件编辑词条有限元分析是对于结构力学分析迅速发展起来的一种现代计算方法。它是50年代首先在连续体力学领域--飞机结构静、动态特性分析中应用的一种有效的数值分析方法，随后很快广泛的应用于求解热传导、电磁场、流体力学等连续性问题。

有限元分析软件目前最流行的有：ANSYS、ADINA、ABAQUS、MSC四个比较知名比较大的公司，其中ADINA、ABAQUS在非线性分析方面有较强的能力目前是业内最认可的两款有限元分析软件，ANSYS、MSC进入中国比较早所以在国内知名度高应用广泛。目前在多物理场耦合方面几大公司都可以做到结构、流体、热的耦合分析，但是除ADINA以外其它三个必须与别的软件搭配进行迭代分析，唯一能做到真正流固耦合的软件只有ADINA。

ANSYS是商业化比较早的一个软件，目前公司收购了很多其他软件在旗下。ABAQUS专注结构分析目前没有流体模块。MSC是比较老的一款软件目前更新速度比较慢。ADINA是在同一体系下开发有结构、流体、热分析的一款软件，功能强大但进入中国时间比较晚市场还没有完全铺开。

结构分析能力排名：1、ABAQUS、ADINA、MSC、ANSYS

流体分析能力排名：1、ANSYS、ADINA、MSC、ABAQUS

耦合分析能力排名：1、ADINA、ANSYS、MSC、ABAQUS

性价比排名：最好的是ADINA，其次ABAQUS、再次ANSYS、最后MSC

ABAQUS软件与ANSYS软件的对比分析

1．在世界范围内的知名度：

两种软件同为国际知名的有限元分析软件，在世界范围内具有各自广泛的用户群。ANSYS软件在致力于线性分析的用户中具有很好的声誉，它在计算机资源的利用，用户界面开发等方面也做出了较大的贡献。ABAQUS软件则致力于更复杂和深入的工程问题，其强大的非线性分析功能在设计和研究的高端用户群中得到了广泛的认可。

由于ANSYS产品进入中国市场早于ABAQUS，并且在五年前ANSYS的界面是当时最好的界面之一，所以在中国，ANSYS软件在用户数量和市场推广度方面要高于ABAQUS。但随着ABAQUS北京办事处的成立，ABAQUS软件的用户数目和市场占有率正在大幅度和稳步提高，并可望在今后的几年内赶上和超过ANSYS。

2．应用领域：

ANSYS软件注重应用领域的拓展，目前已覆盖流体、电磁场和多物理场耦合等十分广泛的研究领域。ABAQUS则集中于结构力学和相关领域研究，致力于解决该领域的深层次实际问题。

3．性价比

ANSYS软件由于价格政策灵活，具有多种销售方案，在解决常规的线性及耦合问题时，具有较好的性价比。但在实际工程中，非线性是比线性远为普遍的自然现象，线性通常只是非线性的理想化假设。随着研究水平的提高和研究问题的深入，非线性问题必然成为工程师和研究人员面临的课题，并成为制约深入研究和精确设计的瓶颈。购买ABAQUS软件可以很好地解决这些问题，缩短研制周期、减少试验投入，避免重新设计。工欲善其事，必先利其器，使用不恰当或低档的分析工具进行工作的成本要远超过使用合适工具的成本。因此，从综合效益和长远效益而言，ABAQUS软件的经济性也是非常突出的。

4．求解器功能

对于常规的线性问题，两种软件都可以较好的解决，在模型规模限制、计算流程、计算时间等方面都较为接近。

ABAQUS软件在求解非线性问题时具有非常明显的优势。其非线性涵盖材料非线性、几何非线性和状态非线性等多个方面。

另外，由于ABAQUS/Standard(通用程序)和ABAQUS/Explicit(显式积分)同为ABAQUS公司的产品，它们之间的数据传递非常方便，可以很容易地考虑预紧力等静力和动力相结合的计算情况。

ABAQUS软件的求解器是智能化的求解器，可以解决其它软件不收敛的非线性问题，其它软件也收敛的非线性问题，ABAQUS软件的计算收敛速度较快，并更加容易 *** 作和使用。

5．人机交互界面

ABAQUS/CAE是ABAQUS公司新近开发的软件运行平台，他汲取了同类软件和CAD软件的优点，同时与ABAQUS求解器软件紧密结合。

与其他有限元软件的界面程序比，ABAQUS/CAE具有以下的特点：

l采用CAD方式建模和可视化视窗系统，具有良好的人机交互特性。

l强大的模型管理和载荷管理手段，为多任务、多工况实际工程问题的建模和仿真提供了方便。

l鉴于接触问题在实际工程中的普遍性，单独设置了连接(interaction)模块，可以精确地模拟实际工程中存在的多种接触问题。

l采用了参数化建模方法，为实际工程结构的参数设计与优化，结构修改提供了有力工具。

6．综合性能对比

综合起来，ABAQUS软件具有：

l更多的单元种类，单元种类达433种，提供了更多的选择余地，并更能深入反映细微的结构现象和现象间的差别。除常规结构外，可以方便地模拟管道、接头以及纤维加强结构等实际结构的力学行为

l更多的材料模型，包括材料的本构关系和失效准则等，仅橡胶材料模型就达16种。除常规的金属材料外，还可以有效地模拟复合材料、土壤、塑性材料和高温蠕变材料等特殊材料

ANSYS软件与ABAQUS软件、ADINA软件的对比分析

1．在世界范围内的知名度：

三种软件同为国际知名的有限元分析软件，在世界范围内具有各自广泛的用户群。

ANSYS软件在致力于线性分析的用户中具有很好的声誉；ABAQUS软件则致力于复杂和深入的非线性工程问题；而ADINA软件除了求解非线性问外，其多物理场的流固耦合求解功能也是全球唯一的专利技术。

2．应用领域：

三种软件同为大型通用分析软件，都具有各自广泛的应用领域。

ANSYS注重应用领域的拓展和合并，目前已覆盖结构、温度、流体、电磁场和多物理场耦合等十分广泛的研究领域；ABAQUS则只具备结构分析功能，功能仅局限于结构力学领域；而ADINA软件和ANSYS软件一样都包括结构、温度、流体及流固耦合的功能，因此其应用领域也是相当广泛。

3．性价比

三种软件同为美国的有限元分析软件，在价格方面相差不是特别大，不过由于ABAQUS软件仅具有结构分析的功能，因此从整体来看ABAQUS软件是最为便宜的；不过如果需要进行流体计算或者多物理场耦合求解功能的话，则相信ANSYS软件和ADINA软件都会是更好的选择。

4．求解器功能

对于常规的结构线性问题，三种软件都可以较好的解决，在模型规模限制、计算流程、计算时间等方面都较为接近。

ABAQUS软件和ADINA软件在求解非线性问题时具有非常明显的优势；而ANSYS软件和ADINA软件则在流体和多物理场耦合功能方面具有无可比拟的优势。

5．人机交互界面

ANSYS/Workbench、ABAQUS/CAE、ADINA/AUI都是采用CAD方式建模和可视化视窗系统，都具有良好的人机交互特性。三种软件都除了提供窗口 *** 作外都还提供命令流输入，但是ABAQUS/CAE并不对所有的命令流都支持CAE界面 *** 作。

6．建模方式

ANSYS软件和ADINA软件都采用Parasolid为核心的实体建模技术，因此可以和其它Parasolid为核心的CAD软件实行真正无缝的双向数据交换，且该两种软件自身的建模功能很强大。而ABAQUS软件的CAE模块和输入文件两种建模方式是由两家不同的公司研制的，CAE模块功能还不是很完全，一些功能只能通过编辑INP输入文件来实。

7．网格划分

三种软件都提供多种网格划分器，可以进行复杂模型的自由网格划分。

除常见网格划分外，ANSYS软件和ADINA软件还可以对复杂模型进行自动六面体网格划分，从而在节省技术人员工作时间的情况下又保证了网格的精度。

8．综合性能对比

ANSYS软件的命令流 *** 作非常方便，对于结构循环优化方面比较有优势，但目前还只是局限于线性方面，非线性方面功能很差而且基本没有；

ABAQUS软件则在显式非线性方面有些特色，但隐式非线性方面比不上ADINA，且不具备流体的功能；

ADINA软件则在结构非线性及多物理场耦合方面非常出色，是全球非线性功能最强大的有限元软件之一，而且具有全球最好的流固耦合分析功能。

以上就是关于工程地质知识：有限元法在岩土工程中的优点有哪些全部的内容，包括:工程地质知识：有限元法在岩土工程中的优点有哪些、什么是有限元模型、有限元分析位移图和应力图不对应等相关内容解答，如果想了解更多相关内容，可以关注我们，你们的支持是我们更新的动力！