《岩土分析软件》PPT课件.ppt

高性能三维岩土工程有限元分析软件,GeoFEA,北京伟思德克科技有限责任公司,1. GeoFEA 简介,岩土工程有限元分析软件 GeoFEA 适用于专业工程师、设计人员、研究人员(包括硕士、博士研究生)和专家学者，可用于模拟地基改善，基础工程，隧道和基坑开挖等领域。GeoFEA 可用于岩土工程中的变形，内力，稳定和孔隙水压力的二维、轴对称、三维有限元分析。GeoFEA 提供了大量可供选择的有限单元，土的模型和直接、迭代求解器，并可按用户需要提供各类程序接口。GeoFEA 在开发过程中得到了 (Cambridge University) 和 (National University of Singapore) 的技术支持。,1.1 GeoFEA的工程应用领域, 桩基础 (Pile foundation), 结合挡土系统的深基坑开挖 (Deep excavation), 实验室建模 (Laboratory test), 隧道开挖、平行或者交错隧道的相互作用 (Tunneling), 层土中的刚性和柔性基础 (Rigid and flexible foundation), 筑堤 (Embankment),英国剑桥大学,新加坡国立大学,1.2 GeoFEA的特点, 可用于二维，轴对称和三维 有限元分析, 可用于排水，不排水和耦合固结分析, 可处理多层土、多种加载、分阶段开挖、地下水位和孔隙水压变化等 复杂条件, 可计算分阶段开挖中的瞬时沉降, 可计算施工阶段中挡土墙的稳定、变形和内力, 多种可供选择的土模型，可使用高级土模型来适应原始加载状态和加载 卸载状态的土体刚度，并提供用户土模型接口, 多种可供选择的直接和子空间迭代求解器, 多种可供选择的二维、三维高次单元, 能够处理几何和材料非线性, 结合了Newton-Raphson 法和子步应力点算法(substepping stress point algorithm),1.3 GeoFEA的友好用户界面,GeoFEA 的建模过程：前处理、模拟施工序列 和后处理,2. GeoFEA 强大三维网格生成功能,3. GeoFEA 的各类单元,3.1 GeoFEA的二维单元库,线性应变杆和梁单元 (Linear Strain Bar and Beam Elements),线性应变接触面单元 (Linear Strain Slip (Interface) Element),二维(2D)三角形和四边形单元,三维(3D) 单元,4. GeoFEA 的材料模型, 线弹性模型 (Linear elastic), 随深度线性变化的线弹性模型 (Linear variation with Depth), 剑桥模型 (Cam-Clay), 修正剑桥模型 (modified Cam-Clay), 具有相关塑性流的理想弹塑性模型 (Elastic perfectly plastic model with associated plastic flow rule ), 具有非相关塑性流的理想弹塑性模型 (Elastic perfectly plastic model with non-associated plastic flow rule ), Schofield模型, 用户模型接口, 双曲线剑桥模型 (Hyperbolic Cam-Clay),GeoFEA 的用户材料（土）模型接口,（1） 用户可以自己提供Fortran源代码 或 DLL动态链接库文件,（2） 我们也可以按用户的要求为用户编制材料模型,用户材料（土）模型接口程序 umod.f90 或 umod.dll, 可选子程序 UINIVAR 用来设置初始应力， 只用于临界状态土模型, 可选子程序 UPSTSPAR 用来进行应力、应 变等变量 的更新, 必选子程序 UDMAT 用来定义应力-应变矩阵,5. GeoFEA 的线性求解器(自动选取 Auto Select Option), Frontal直接求解器, 对称Frontal直接求解器, 非对称Frontal直接求解器, Krylov子空间迭代求解器, 对称迭代求解器, 非对称对称迭代求解器, 单元接单元预处理共轭梯度法 - EBE PCG, 单元接单元或稀疏对称准最小残余法 - EBE(Sparse) SQMR,预处理技术：修正雅克比(Modified Jacobi)，广义雅克比 (Generalized Jacobi)和修正对称连续超松弛 (Modified SSOR)预处理, 单元接单元稳定双共轭梯度法 - EBE BiCGSTAB, 单元接单元重启广义最小残余法 - EBE GMRES (m),预处理技术：广义雅克比 (Generalized Jacobi),Krylov子空间迭代求解器求解大规模 三维 有限元问题, 简单三维柔性基础问题, 8000 个六面体固结单元, 自由度总数 100,000,矢量图示 Vector plot,等值线图示 Contour plot,等值剖面 Contour planes,等值面图示 Iso-surfaces,网格变形 Deformed mesh,6. GeoFEA 强大后处理功能,7. GeoFEA 工程应用广泛,隧道 Tunnel,开挖 Open-cut,群桩 Pile group,筑堤 Embankment,联系信息,公司