滲流，固結(jié)，動(dòng)力分析的案例
midas GTS NX能做什么？有什么特點(diǎn)？
midas gts nx是韓國(guó)開(kāi)發(fā)的一款巖土有限元分析軟件，致力于二維、三維巖土有限元分析，包括靜力施工階段分析，邊坡分析，滲流固結(jié)分析，動(dòng)力分析，廣泛應(yīng)用于隧道與基坑計(jì)算、市政地鐵車站、礦山巷道開(kāi)挖、大壩應(yīng)力分析、爆破分析、列車移動(dòng)荷載分析、巖土滲流計(jì)算、巖土動(dòng)力分析、荷載結(jié)構(gòu)計(jì)算等巖土有限元分析。使用人群大多為高校研究人員和設(shè)計(jì)院相關(guān)從業(yè)人員。
Midas在中國(guó)分公司為為北京邁達(dá)斯技術(shù)有限公司( MIDAS IT)，在巖土領(lǐng)域有midas GTS NX, midas SOILWORKS, midas XD三款軟件，其中soilworks致力于解決巖土二維有限元分析，致力于解決基坑的平面剖面分析設(shè)計(jì)力計(jì)算，并可以接入midas gts計(jì)算。 作為一款有限元軟件，midas gts nx解決巖土有限元計(jì)算，基于有限元連續(xù)介質(zhì)理論，對(duì)于一些非有限元問(wèn)題，例如涌水問(wèn)題，裂隙張開(kāi)度問(wèn)題，是不能解決的，或者說(shuō)計(jì)算出來(lái)效果不佳。有別于通用有限元計(jì)算軟件ansys，abaqus等，midas gts nx是一款巖土類專業(yè)計(jì)算軟件,因此軟件中設(shè)置了一些建模助手，例如隧道截面助手，隧道建模助手，錨建模助手，施工階段助手，土工實(shí)驗(yàn)助手，界面助手等。 行業(yè)內(nèi)其他巖土專業(yè)計(jì)算軟件，有FLAC, PLAXIS還有國(guó)產(chǎn)的理正等，各有優(yōu)勢(shì)。
midas gts的主要優(yōu)勢(shì)為強(qiáng)大的前后處理功能，軟件界面友好，界面交互操作簡(jiǎn)便易懂，學(xué)習(xí)周期短。midas gts nx有豐富的接口，可以導(dǎo)入BIM格式的實(shí)體文件，midas家族其他軟件建立的結(jié)構(gòu)文件( 例如midas gen的mxt文件)，CAD文件進(jìn)行結(jié)構(gòu)與巖土的協(xié)同分析。其強(qiáng)大的建模功能，可以使用地形數(shù)據(jù)生成器結(jié)合鉆孔數(shù)據(jù)建立真實(shí)地形與地層分界面，并結(jié)合擴(kuò)展-切割-布爾運(yùn)算等功能，建立真實(shí)的分析工況。
展開(kāi) midas/GTS固結(jié)分析的例題
midasGTS固結(jié)分析的例題1.rar
midasGTS固結(jié)分析的例題2.rar
ABAQUS 小應(yīng)變分析(例5) 考慮比奧固結(jié)的地基承載力分析 ￥67
ABAQUS 小應(yīng)變分析(例5) 考慮比奧固結(jié)的地基承載力分析
該模型模擬剛性條形基礎(chǔ)(strip foundation)在滲流固結(jié)作用下的地基承載力。該工況在陸地粘土地基和海洋淺基礎(chǔ)(shallow foundation)中被廣泛考慮。為考慮比奧固結(jié)對(duì)地基承載力的影響，該模擬采用修正劍橋模型(MCC)。該模型(MCC)被廣泛應(yīng)用于粘土的滲流固結(jié)當(dāng)中，能較準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)因滲流固結(jié)導(dǎo)致的土體沉降，有效應(yīng)力變化，孔隙水壓力和孔隙比(e)的變化。
建模時(shí)，先對(duì)粘土(Clay)施加先期固結(jié)壓力200kPa,以達(dá)到預(yù)固結(jié)的效果；在此基礎(chǔ)上進(jìn)行土體的預(yù)應(yīng)力平衡；而后對(duì)剛性基礎(chǔ)施加一個(gè)向下的位移，研究基礎(chǔ)在考慮比奧固結(jié)情況下的承載力。
建模及結(jié)果展示：
模型位移邊界條件及地基預(yù)壓固結(jié)
模型網(wǎng)格劃分
模型局部網(wǎng)格細(xì)化
條形基礎(chǔ)的承載力位移曲線
條形基礎(chǔ)下壓時(shí)的土體應(yīng)力分布
條形基礎(chǔ)下壓時(shí)所激發(fā)的周圍土體
條形基礎(chǔ)下壓時(shí)土體的等效塑性應(yīng)變
條形基礎(chǔ)下壓時(shí)土體內(nèi)的孔隙水壓力分布
條形基礎(chǔ)下壓時(shí)土體內(nèi)的孔隙比的變化
展開(kāi) 太沙基一維固結(jié)模擬分析
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太沙基一維固結(jié)模擬分析
1、一維飽和均質(zhì)地基，土層厚度為10.0m，土層的初始空隙比為1.5，底部不排水，頂部排水，土體表面一次瞬間施加荷載為200KPa,土體為線彈性體，彈性模量為E=10MPa,泊松比為v=0.3，滲透系數(shù)為K=1*10^7m/s。水的容重為Υw=10KN/m3;
圖1 算例示意圖
2、寬度1m，高度為10.0m，矩形模型；對(duì)應(yīng)空隙比為1.5，
3、荷載步設(shè)置為1e-3s；排水過(guò)程擬合為20天，荷載為200Kpa,增量步最大步設(shè)置為100，土層劃分為10層；時(shí)間步長(zhǎng)為2000s，
4、網(wǎng)格
CPE4P作為單元類型，劃分尺寸為1.0，四邊形劃分
5、提交任務(wù)
圖2 網(wǎng)格劃分圖
6、結(jié)果分析
計(jì)算達(dá)到16.1天時(shí)，孔壓的變化率為1e-5KPa/s,可以認(rèn)為達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，計(jì)算終止。
5.0m處孔壓的變化反應(yīng)空隙壓力逐漸消散，有效應(yīng)力相應(yīng)的增加的過(guò)程。
圖3 不同時(shí)刻孔壓沿深度的分布
圖4 5.0m處孔壓隨時(shí)間的變化
展開(kāi) 
Abaqus滲流及流固耦合分析的認(rèn)識(shí)
ABAQUS滲流及流固耦合.pdf
abaqus黏土固結(jié)沉降數(shù)值分析與解析解對(duì)比
該例題來(lái)自教程Applied Soil Mechanics with ABAQUS and Plaxis Applications，通過(guò)該案例可以學(xué)習(xí)采用abaqus粘性土固結(jié)沉降與時(shí)間的關(guān)系，并通過(guò)計(jì)算值與理論值對(duì)比可知，數(shù)值計(jì)算結(jié)果與理論值非常接近可靠。學(xué)習(xí)了劍橋模型參數(shù)的設(shè)置、孔壓邊界條件的設(shè)置、有效地應(yīng)力概念以及結(jié)果后處理！
abaqus水泥土樁復(fù)合地基固結(jié)沉降變形分析 ￥5
abaqus水泥土樁復(fù)合地基固結(jié)沉降變形分析
關(guān)于Abaqus滲流及流固耦合分析中的幾點(diǎn)認(rèn)識(shí)
3、載荷及邊界條件& r&
1)通過(guò)(Load-creat-step-fluid-surface pore fluid)選項(xiàng)定義沿著單元表面的外法線方向的滲流速度vn，當(dāng)考慮降雨影響時(shí)可采用此載荷5
(2)邊界條件(Boundary condition-creat-other-pore pressure)選項(xiàng)定義孔壓邊界條件，此時(shí)要先假定浸潤(rùn)面的位置，然后定義浸潤(rùn)面上的孔壓為零，Abaqus會(huì)在后續(xù)的分析計(jì)算中自動(dòng)計(jì)算出浸潤(rùn)面的位置。Abaqus默認(rèn)的是不透水邊界。
.3)當(dāng)滲流自由面遇到臨空的自由排水面時(shí)，需要定義一個(gè)特殊的邊界條件。此時(shí)可以通過(guò)在inp文件中加入*Flow或*Sflow來(lái)定義
4)初始條件的定義。初始條件中一般要定義以下幾種：
*initial condition,type=saturation 初始飽和度
initial condition,type=pore pressure 初始孔壓
initial condition,type=ratio 初始孔隙比
當(dāng)進(jìn)行耦合分析時(shí)，基本步驟同上，但要去掉除邊界條件之外的約束，同時(shí)還要在邊界上加上流體壓力
展開(kāi) ABAQUS 小應(yīng)變分析(例4) 修正劍橋模型(MCC)模擬粘土的比奧固結(jié) ￥67
ABAQUS 小應(yīng)變分析(例4) 修正劍橋模型(MCC)模擬粘土的比奧固結(jié)
修正劍橋模型(MCC)被廣泛應(yīng)用于粘土的滲流固結(jié)當(dāng)中，能較準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)因滲流固結(jié)導(dǎo)致的土體沉降，有效應(yīng)力變化，孔隙水壓力和孔隙比(e)的變化。該模型模擬粘土(Clay)在受荷作用下土體的固結(jié)，粘土為均質(zhì)粘土，其先期固結(jié)壓力為200kPa，在實(shí)施地應(yīng)力平衡后，土體頂部施加50kPa的固結(jié)壓力。土表面為自由滲流邊界。
建模及結(jié)果展示：
模型位移邊界及頂部50kPa荷載
模型網(wǎng)格劃分
土表面在50kPa荷載下隨時(shí)間的沉降位移曲線
土的孔隙水壓力分布
土的孔隙比(e)的分布
展開(kāi) 用MSC.Nastran進(jìn)行流固耦合系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)分析
本文用Nastran2005對(duì)一個(gè)流固耦合系統(tǒng)進(jìn)行了模態(tài)分析，結(jié)合一個(gè)密閉的薄壁結(jié)構(gòu)模型，給出了分析的一般過(guò)程和需要注意的問(wèn)題，也給出了該薄壁結(jié)構(gòu)的模態(tài)頻率、空腔系統(tǒng)的聲學(xué)模態(tài)頻率，以及耦合系統(tǒng)中，結(jié)構(gòu)和空腔的聲學(xué)模態(tài)頻率和振型的變化。
P023-用MSC.Nastran進(jìn)行流固耦合系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)分析.pdf
ANSYS經(jīng)典模塊下FLUID80單元流固耦合地震動(dòng)力分析
在ANSYS經(jīng)典模塊下，考慮液體-固體之間的相互作用，常用的二維分析單元類型有Fludi29和Fluid79單元，三維的分析單元類型為Fluid30和Fluid80單元，通過(guò)查閱Help文檔，我們可以了解到79單元和80單元可以用來(lái)模擬液體的晃動(dòng)問(wèn)題，29和30則不能實(shí)現(xiàn)。對(duì)于以上分析單元類型，在模擬流體性質(zhì)時(shí)，不同單元其使用方法也不盡相同。具體用法和材料定義與求解設(shè)置的不同之處，感興趣的可以查閱官方文檔或網(wǎng)上搜尋。
下面以Fluid80單元為例，做一個(gè)鋼板水池流固耦合的地震動(dòng)力分析算例，供參考，不足指出請(qǐng)?jiān)敿?xì)指正。
鋼板水池幾何模型
鋼板模型-實(shí)體單元來(lái)模擬，也可以采用shell181來(lái)模擬。
水體模型-采用Fluid80單元模擬
有限元網(wǎng)格劃分
設(shè)置邊界條件和自由度耦合
2. 結(jié)果分析
2.1 模態(tài)分析
模態(tài)分析主要目的是為測(cè)得結(jié)構(gòu)的固有頻率、周期和振型，每一階模態(tài)都有特定的固有頻率、阻尼比和模態(tài)振型。通過(guò)模態(tài)分析方法搞清楚了結(jié)構(gòu)物在某一易受影響的頻率范圍內(nèi)的各階主要模態(tài)的特性，就可以預(yù)言結(jié)構(gòu)在此頻段內(nèi)在外部或內(nèi)部各種振源作用下產(chǎn)生的實(shí)際振動(dòng)響應(yīng)。
下面不同水深工況模態(tài)分析自振頻率分析結(jié)果。
2.1.1 1/2水深工況下的自振頻率分析
2.1.2 3/4水深工況下的自振頻率分析
2.1.3 滿水深工況下的自振頻率分析
3.
展開(kāi) 
旋轉(zhuǎn)周期性含液容器的流固耦合動(dòng)力特性分析(Ⅰ)
旋轉(zhuǎn)周期性含液容器的流固耦合動(dòng)力特性分析(Ⅰ)
旋轉(zhuǎn)周期性含液容器的流固耦合動(dòng)力特性分析(Ⅰ).PDF
旋轉(zhuǎn)周期性含液容器的流固耦合動(dòng)力特性分析(Ⅱ).PDF
風(fēng)力渦輪機(jī)計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)和有限元分析-流固耦合 ￥23
本模塊通過(guò)穩(wěn)態(tài)單向流固耦合(FSI)分析，計(jì)算風(fēng)力渦輪機(jī)葉片在氣動(dòng)載荷作用下的變形。計(jì)算過(guò)程使用Fluent軟件，并包含計(jì)算結(jié)果和幾何文件……5
（1）mechanical
（2）Fluent
（3）耦合
6月11-13日 南京 斯姆勒 | LS-DYNA結(jié)構(gòu)沖擊、爆炸及流固耦合顯示動(dòng)力學(xué)分析高級(jí)專題培訓(xùn)
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主講老師
寧老師，斯姆勒首席專家，西安交通大學(xué)航空航天學(xué)院力學(xué)博士，多年上市機(jī)械企業(yè)結(jié)構(gòu)負(fù)責(zé)人，18年的軟件工程應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)；長(zhǎng)期從事有限元領(lǐng)域國(guó)家重大項(xiàng)目研究，發(fā)表論文20余篇，獲得專利11項(xiàng)，開(kāi)發(fā)有限元軟件4項(xiàng)，具有資深的技術(shù)底蘊(yùn)和專業(yè)背景；擅長(zhǎng)靜力學(xué)，模態(tài)分析，隨機(jī)振動(dòng)/譜分析，隱/顯式動(dòng)力學(xué)分析，轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)分析、疲勞分析，線性/非線性屈曲分析，斷裂力學(xué)分析，壓電分析，復(fù)合材料分析，熱分析，流體力學(xué)分析，多場(chǎng)耦合分析，ANSYS二次開(kāi)發(fā)等仿真分析。善于利用ANSYS進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)解決特定領(lǐng)域科研/工程問(wèn)題。
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課程亮點(diǎn)和創(chuàng)新點(diǎn)分析
(一) 在授課專家選擇上，授課專家為從事多年CAE工程經(jīng)驗(yàn)的博士學(xué)位專家授課，能夠從仿真理論、項(xiàng)目工程經(jīng)驗(yàn)等多維度進(jìn)行詳細(xì)和深度講解；
(二) 在內(nèi)容設(shè)計(jì)上，該課程基本涵蓋了工程結(jié)構(gòu)疲勞分析的應(yīng)用各個(gè)方面，包括結(jié)疲勞分析基本原理、疲勞分析計(jì)算流程、SN曲線估計(jì)、疲勞分析技巧和評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，也涵蓋了結(jié)構(gòu)焊縫的計(jì)算、蠕變疲勞、流固熱多物理場(chǎng)作用下的疲勞分析及疲勞裂紋計(jì)算方法等熱點(diǎn)難點(diǎn)工程問(wèn)題解決方案的高級(jí)應(yīng)用；
(三) 在授課方式上，課程培訓(xùn)采用理論和軟件案例操作相結(jié)合的方法，全面細(xì)致地講解工程結(jié)構(gòu)疲勞分析等應(yīng)用問(wèn)題，讓培訓(xùn)學(xué)員既掌握學(xué)科理論，又具備工程問(wèn)題的解決能力，幫助科研院所、企業(yè)在工程結(jié)構(gòu)應(yīng)用上解決“魚(yú)”和“漁”問(wèn)題。
展開(kāi) 