引言：iSolver為一個完全自主的通用結構有限元軟件，對標國際主流結構CAE商業軟件Abaqus、Ansys、Nastran，支持結構分析的常用功能，精度、效率和Abaqus相當， iSolver自帶友好的三維可視化前后處理界面，也可作為一個輕量化插件集成到Abaqus/FEMAP或者自主軟件中。本帖以地基中應力波的傳播為例，將iSolver和Abaqus計算結果進行對比，比對兩種有限元軟件的計算結果。

問題描述：

    如圖1所示，一地基表面中作用有一沖擊荷載，荷載幅值曲線見圖2所示。地基動彈性模量為720MPa,泊松比為0.33,密度為2.842t/m3,對應縱波波速為616.91m/s,剪切波速310.75m/s。

    分析中利用對稱性取一半進行分析，分析區域寬度為80m,高度為50m,荷載作用寬度為32.5m,大小在幅值曲線的基礎上乘以100kPa,為清晰辨識波的傳播，分析中不考慮阻尼。

圖1 計算圖示

圖2 荷載幅值曲線

1         Abaqus操作及計算結果

（1）建立幾何模型

考慮結構及荷載的對稱性，建立一半的幾何模型，長為80m，寬度為50m，如圖3所示。為方便荷載施加，將左上頂點偏移(35.0,0,0)建立參考點，并切分幾何體。

圖3 幾何模型

（2）材料及截面賦予

使用線彈性材料本構，地基彈性模量720MPa,泊松比為0.33,密度為2.842t/m3。創建solid,homogeneous截面并賦予地基。

（3）創建分析步

建立名為pulse的Dynamic,Implicit分析步，在EditStep對話框的Basic選項卡中將時間總長設為0.13，Incrementation選項卡中選擇步長控制方去類型（Type）為Fixed，將增量步步長設為0.001，最大允許增量數設為400，在Other選項卡中將數值積分算法中的Alpha設為0,取消數值阻尼，接受其余默認選項后退出。

圖4 分析步設置

（4）荷載及邊界條件

圖5 邊界與荷載設置

在Load模塊中，執行【BC】/【Create】命令，在initial(初始）分析步中約束模型左側（對稱軸）上的位移U1,其余邊界均不約束，意味著在動力荷載下為自由邊界。

從文件中讀取數據，創建圖2所示的幅值曲線。在pulse分析步中對所給區域施加荷載，在EditLoad對話框中將Magnitude設為100,在Amplitude下拉列表中選擇剛才所創建的幅值曲線。

（5）網格劃分

圖6 網格劃分

（6）作業提交

Abaqus創建并提交作業，開始分析，

圖 7 Abaqus作業提交

（7）計算結果

圖 8 Abaqus位移U1云圖（放大10000倍，t=0.08s)

圖9網格變形圖（放大10000倍，t=0.13s)

2       iSolver操作及計算結果

（1）導入模型

打開iSolver，點擊File->Importing->Model，

圖 10 iSolver界面

選擇Abaqus生成的inp并確定，

圖 11 iSolver導入模型

此時iSolver會顯示該模型，

圖 12 iSolver顯示模型

（2）作業提交

iSolver切換到Job模塊，點擊Job->Create…

圖 13 iSolver創建作業

輸入作業名稱、選擇已導入的模型，點擊OK

圖 14 iSolver設置作業

點擊Job->Manager…，打開作業管理器，然后選擇上述作業，然后點擊Submit，iSolver將在后臺進行分析，

圖 15 iSolver作業提交

（3）計算結果

iSolver計算結果如下

圖 16 iSolver位移U1云圖（放大10000倍，t=0.08s)

圖 17 iSolver位移U1云圖（放大10000倍，t=0.13s)

模型界面上的波動荷載將在分析區域中產生縱波和剪切波，同時在荷載邊緣處由于荷載突變產生面波也會向左、右兩側傳遞。這些波型在變形后的網格中清晰可見。根據所給數據，縱波約0.08s到達底部邊界，此時的網格如圖 8圖 16所示。之后，由于波在分析區域邊界上發生反射（包括縱波、剪切波和面波）,重新回到分析區域內部，波的相互疊加在圖 9圖 17中清晰可見。

iSolver各增量步云圖動畫如下，

(參考：費康, 彭劼《ABAQUS巖土工程實例詳解》)

============================================================

軟件免費下載地址

iSolver為免費軟件，且無license限制，最新版免費下載地址如下：http://www.yqgqt.org.cn/content/post/337351