midasGTS2013主要升级内容

1、2013.07.042Geotechnical and Tunnel Systemwww.MidasU需求调查 32位程序可支持模型规模受限 7年前产品的图形平台，已经不适合大模型即时显示的需求，例如无法即时显示各施工阶段的荷载和边界条件为什么要全面升级GTS？ 64位程序(前/后处理、求解器) 新图形引擎支持大模型 支持GPU计算的求解器 使用Parasoild 3D CAD商用内核 处理大模型/曲面形状的布尔运算和分割运算能力受限MIDAS Information Technology Co., Ltd.4Geotechnical and Tunnel Systemwww.MidasU提高

2、了网格划分的性能网格划分支持多线程处理方式，提高了网格划分速度自动四面体网格划分时间减少80%以上(Multi-Thread)实实体 64个个旧版GTS326.5 秒(100% 成功)58.4 秒(2个实体失败)21.7 秒(100% 成功)9.1 秒(100% 成功)85%实实体 307个个划分网格时支持多线程处理划分网格时支持多线程处理旧版旧版GTS新版新版GTS5Geotechnical and Tunnel Systemwww.MidasU提供高品质混合网格(hybrid mesh)划分功能，提高了计算效率和准确度表面和大部分位置采用六面体单元，内部应力变化不大位置采用四面体单元 六面

3、体单元 金字塔五面体单元 四面体单元 三棱柱单元六面体单元金字塔单元金字塔单元(六面体与四面体之间的过渡单元六面体与四面体之间的过渡单元)四面体单元混合网格的单元分布和构成增加了混合网格划分功能6Geotechnical and Tunnel Systemwww.MidasU提供焊接接触功能，不同区域可划分不同尺寸单元后自动连接作用相当于节点共享，但建模更加方便焊接接触的设置既可以手动设置，也可以自动设置隧道和围岩采用了焊接接触的模型隧道和围岩间采用了节点共享方式的模型最终阶段的位移结果相差0.97%增加了焊接接触功能7Geotechnical and Tunnel Systemwww.Mid

4、asU同时使用混合网格和焊接接触时的结果比较获得同等精度结果时，采用混合网格+焊接接触的模型的单元数仅为节点共享模型的1/5混合网格 + 接触的模型节点共享模型单单元34,853个个节节点32,684个个单单元177,142个个节节点32,476个个 位移结果相差0.34% 增加了焊接接触功能8Geotechnical and Tunnel Systemwww.MidasU提高了处理几何模型的性能提高了处理几何模型的性能，布尔运算更快、更稳定两个实体两个实体5个面个面旧版旧版GTS新版新版GTS旧版GTS失败 (39秒)生成5个实体成功 (22秒)旧版GTS失败 (20秒)生成的形状复杂成功

5、(5秒)29个实体个实体1个壳个壳1个实体个实体9个面个面旧版GTS成功 (1分29秒)成功 (不到1秒)9Geotechnical and Tunnel Systemwww.MidasU增加了施工阶段组的功能可定义由不同施工工序组成的施工阶段，可以用于优化施工工序每个施工阶段组也可设置不同的分析内容每个施工阶段组也可设置不同的分析内容10Geotechnical and Tunnel Systemwww.MidasU改善了定义施工阶段的功能可在画面上通过显示/隐藏定义施工阶段初学者也不会失误了！旧版方法：在定义施工阶段对话框中激活和钝化相应的荷载、边界、单元组旧版方法：在定义施工阶段对话框中

6、激活和钝化相应的荷载、边界、单元组新版方法：在模型画面上显示当前阶段的荷载、边界、单元，点击自动生成即可。Define Auto Stage 功能功能MIDAS Information Technology Co., Ltd.12Geotechnical and Tunnel Systemwww.MidasU后处理主要改善内容可用动画显示三维流线13Geotechnical and Tunnel Systemwww.MidasU后处理主要改善内容提供3D PDF文档可在3D PDF文档中缩放、旋转查看模型MIDAS Information Technology Co., Ltd.15Geote

7、chnical and Tunnel Systemwww.MidasU分析功能主要增加内容求解器改为64位，运算速度可提高36倍模型越大，提高速度越明显单单元394,986个个节节点71,816个个自由度215,448个个施工阶阶段：25个阶个阶段单单元504,196个个节节点79,574个个自由度238,722个个时时程分析5.5倍旧版GTS60 分 (+25分)25分 22秒旧版GTS316 秒57.8 秒3.4倍旧版旧版GTS新版新版GTS旧版旧版GTS新版新版GTS16Geotechnical and Tunnel Systemwww.MidasU求解器支持GPU计算对于超大规模模型，

8、可提高417倍速度9.3 16.6倍单单元1,113,497个个节节点197,692个个自由度593,076个个线线性静态给静态给分析旧版GTS29 分 20 秒 (+23 分)新版GTS5 分 10 秒 (+40 秒)2 分 30 秒 (+40 秒)单单元834,293个个节节点394,802个个自由度1,184,406个个线线性静态给静态给分析旧版GTS30 分 10 秒 (+2分30秒 )新版GTS6 分 45 秒 (+20 秒)3 分 5 秒 (+35 秒)4.6 8.9倍 使用显卡：Tesla C2075(1.146 GHz, 448 CUDA Core) 分析功能主要增加内容17G

9、eotechnical and Tunnel Systemwww.MidasU分析功能主要增加内容分析控制中新增选项各分析选项旧版旧版GTS 使用使用压力荷载压力荷载定义水压定义水压 (需要手动输入水压值需要手动输入水压值)新版新版GTS 勾选分析控制中的勾选分析控制中的自动考虑水压自动考虑水压 选项选项(在挖掘面在挖掘面/线上自动加载水压线上自动加载水压)旧版旧版GTS 挡墙的轴力结果挡墙的轴力结果新版新版GTS 挡墙的轴力结果挡墙的轴力结果自动考虑水压的选项自动考虑水压的选项考虑初始地应力的选项考虑初始地应力的选项分析时水位选项分析时水位选项可考虑水位的分析功能可考虑水位的分析功能 - 线

10、性、非线性、特征值、时程分析等 - 三维实际水位、部分饱和特性、负孔隙水压可自动考虑水压可自动考虑水压(Auto water pressure) 自重引起的初始地应力分析考虑部分饱和影响的选项考虑部分饱和影响的选项考虑负孔隙水压的选项考虑负孔隙水压的选项18Geotechnical and Tunnel Systemwww.MidasU分析功能主要增加内容材料本构模型中新增选项Undrained A : Effective Stiffness, Effective StrengthUndrained B : Effective Stiffness, Undrained StrengthUndr

11、ained C : Undrained Stiffness, Undrained StrengthMaterial ModelStructureDrainedUndrained AUndrained BUndrained CLinear ElasticOOOOTresca/von-MisesODrucker PragerOOOOOMohr-CoulombOOOOOModified MCOOOOOJointed RockOOModified Cam ClayOOHoek-BrownOOD-minOODuncan-changOOStrain-SofteningOOJardineOOUser-def

12、inedOOO 各种材料本构可使用的排水/不排水选项材龄本构输入的参数材料模型中增加了排水/不排水选项可考虑部分饱和及孔隙比(void ratio)引起的渗透系数(permeability)的变化可自动计算贮留系数19Geotechnical and Tunnel Systemwww.MidasU分析功能主要增加内容材料本构模型中改善内容Mohr-Coulomb : 改善了Tension Cutoff、Apex计算方式，提高了准确性和收敛性Modified Mohr-Coulomb：提高了准确性和收敛性Duncan-Chang : 修改了切向系数异常情况Jointed Rock Mass :

13、增加了输入的参数并修改了计算方式最终位移相差0.038%(Mohr-Coulomb 材料)（新版采用较少的步骤数获得收敛）旧版GTS(52步)新版GTS(28步)20Geotechnical and Tunnel Systemwww.MidasU非线性分析最终施工阶段竖向变形结果分析功能主要增加内容Modified Cam-Clay -改变了塑性模型计算方法改变了塑性模型计算方法(Forward euler method Backward euler method) : 改善后，不受荷载步骤影响可获得稳定的收敛解-使用Consistent Tangent Matrix改善了非线性分析的收敛速度

14、 最终阶段误差相差不到0.001%(经验上两者结果应相同)AB分析模型固结分析最终竖向变形结果材料本构模型中改善内容21Geotechnical and Tunnel Systemwww.MidasU分析功能主要增加内容改善了固结分析的收敛性和适用范围改善了固结分析的收敛性(验证模型Plaxis EPP Consolidation)在固结施工阶段中可使用MCC材料本构模型增加了基于Total Pore Pressure的固结分析功能(可考虑动态渗流边界)新版新版GTS Plaxis固结分析结果比较固结分析结果比较超孔隙水压(Excessive Pore Pressure) 分布图新版新版GTS

15、Plaxis22Geotechnical and Tunnel Systemwww.MidasU改善了边坡稳定分析(SRM)功能增加了适用的本构模型(增加了D-P、MMC等材料本构)分析采用弧长法改善了收敛性采用对分法(Bi-section)提高了计算速度旧版GTS1.662小时15分1.8219分新版新版GTS等效塑性应变结果比较86%单单元22,186个个节节点33,858个个旧版旧版GTS分析功能主要增加内容23Geotechnical and Tunnel Systemwww.MidasU改善了渗流分析功能降雨强度降雨强度 = 0.0202 m/dayTime = 0 hrTime =

16、 24 hrTime = 48 hrTime = 72 hr各时间步水位的上升各时间步水位的上升渗流分析时可考虑降雨强度影响采用直接耦合分析提高精确度(直接使用积分点应力结果)可直接指定要耦合的施工阶段分析功能主要增加内容24Geotechnical and Tunnel Systemwww.MidasU分析功能主要增加内容增加了非线性动力分析功能(适用于所有材料本构模型)增加了非线性时程分析功能增加了非线性时程分析功能-可用于边坡稳定分析中(强度折减法使用非线性时程分析结果)-可用于上部结构-基础-岩土抗震协同分析-可用于地铁、隧道、防波堤、河岸、大坝的抗震分析-目前用户可采用自定义液化本构

17、模型用于液化判断(2014年计划增加液化本构模型)非线性时程分析选项非线性动力分析位移结果线性动力分析位移结果线性和非线性动力分析位移结果比较(左侧图表中红色为非线性结果)25Geotechnical and Tunnel Systemwww.MidasU分析功能主要增加内容改善了动力分析功能可考虑虑水位(特征值分析、线性时程分析、非线性时程分析)不同时程分析工况可指定不同的时间步骤可选择需要输出的时程分析结果内容时程分析时可指定初始应力(不必在分析后组合)时间步骤定义指定要输出的分析结果MIDAS Information Technology Co., Ltd.27Geotechnical

18、and Tunnel Systemwww.MidasU产品功能比较新版GTS、旧版GTS、Plaxis功能比较材料本构构模型Plaxis旧旧版GTS新版GTSLinear Elastic IsotropicOO OLinear Elastic Transversely IsotropicXOOVon MisesXOOTresca XO OMohr-CoulombOOODrucker-PragerO*OOHardening Soil / Modified Mohr-CoulombOOO*Modified Cam-ClayOOOSoft Soil w/wo CreepOXXJointed RockOOOHoek-BrownOOONGI-ADP OXXStrain SofteningXOOJardineXOOD-mi