第二讲ELAB1.0有限元软件

1、 第二讲第二讲ELAB1.0有限元软件有限元软件 -介绍及求解流程介绍及求解流程元计算技术部ELAB1.0思想架构 本讲给出ELAB1.0有限元软件的介绍，从其思想架构，研发历程以及应用案例几个方面，让大家对该软件有所了解，然后通过一个简单实例的实现，使大家进一步认识该软件。ELAB1.0研发历程ELAB1.0应用典型案例ELAB1.0实例实现 ELABELAB1.01.0的思想架构的思想架构 显著特点显著特点 用一种有限元模型语言描述微分方程表达式和有限元算法，通过有限元语言编译器将其自动生成为串行和并行的计算源代码。自动化、易移植、跨平台、易维护、代码开放自动化、易移植、跨平台、易维护、代

2、码开放提供有限元语言提供有限元语言 有限元语言是一种描述有限元问题的模型语言。用户采用有限元语言编写有限元程序脚本，采用ELAB1.0后台自动生成系统生成有限元程序代码。采用三项软件技术采用三项软件技术 自动生成技术 元件化技术 公式库技术Text in here2015年1999年 FEPG面世(FORTRAN版本有限元自动生成系统)FELAC面世(C版本有限元自动生成系统)成立飞箭软件公司1983年1993年 梁教授开始研制FEPG.成立元计算（天津）科技发展有限公司ELAB1.0ELAB1.0研研发发历历程程2009年2015年ELAB1.0面世(FELAC软件校园版)1994年获国家科

3、技进步二等奖ELAB1.0ELAB1.0应用典型案例应用典型案例地层剖分图某时刻套管变形石油领石油领 域域断层界面上的位移造型及断层的位置地球物理领域地球物理领域小湾拱坝地震响应分析有限元造型水利领域水利领域衬砌支护上的第一主应力土木工程领域土木工程领域ELAB1.0ELAB1.0求解实际问题的基本步骤求解实际问题的基本步骤构建有限元模型定义材料参数及时间参数前处理(几何建模, 施加初边值条件等)求解计算及后处理ELAB1.0模型向导ELAB1.0有限元脚本 一个正方形物体长为1,导热系数是0.044。上下表面与环境换热，左边温度维持在0,右边维持在100，求温度分布。与环境换热与环境换热0

4、0100100其中热传导系数其中热传导系数 k k0.044;0.044;内热源密度内热源密度q q =0=0， a为边为边界与环境传热系数界与环境传热系数1.01.0，b为环境温度为环境温度20202222lr0, in 0on100on, on tbTTkqxyTTTkabTandn， ，问题问题描述描述实例分析角度的具体讲解实例分析角度的具体讲解-用用ELAB1.0ELAB1.0模型向导求解实际问题的基本步骤模型向导求解实际问题的基本步骤针对该问题的物理模型在ELAB1.0的模型向导中提供，因此可以用模型向导来实现。1、点击“工程向导”进入公式库2、选择“热学”研究领域3、选择“坐标系”

5、构建有限元模型构建有限元模型5、选择“问题类型”4、选择“单元类型”6、定义工程名和工程路径，完成工程设置定义材料参数定义材料参数点击工具栏“参数设置”“材料参数”，如下图所示：材料参数对话框中设定相应的材料参数，如下图所示： 通过ELAB1.0界面生成计算程序源码，进入GID前处理，建立几何模型，施加边界条件及材料属性，划分网格，输出有限元计算需要的数据信息。几何模型 左右固定边界 上下换热边界 材料属性前处理前处理( (几何建模，施加边界，施加材料属性几何建模，施加边界，施加材料属性) )在ELAB1.0界面点击求解计算按钮，(对于瞬态或者非线性问题需要设置时间步长或者迭代收敛参数。)求解完成后点击ELAB1.0界面上后处理按钮，查看计算结果云图。 温度分布云图 x方向热流 y方向热流至此，用至此，用EL