高性能三维岩土工程有限元分析软件

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

(CambridgeUniversity)

和

(NationalUniversityofSingapore)

的技术支持。1.1GeoFEA的工程应用领域桩基础

(Pilefoundation)结合挡土系统的深基坑开挖

(Deepexcavation)实验室建模(Laboratorytest)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

(Rigidandflexiblefoundation)筑堤(Embankment)英国剑桥大学新加坡国立大学1.2GeoFEA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(substeppingstress

point

algorithm)1.3GeoFEA的友好用户界面菜单栏几何形状工具选择工具编辑定义工具显示工具坐标旋转球缩放尺点坐标显示编辑区模型图层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3.1GeoFEA的二维单元库线性应变杆和梁单元

(LinearStrainBarandBeamElements)u2v2u1v1u3v3u2v2u1v1u3v3132线性应变接触面单元

(LinearStrainSlip(Interface)Element)t<<LL二维(2D)三角形和四边形单元三角形6结点位移单元二次位移线性应变三角形15结点位移单元四次位移三次应变三角形6结点耦合固结单元二次位移线性应变线性超静孔隙水压力三角形22结点耦合固结单元四次位移三次应变三次超静孔隙水压力四边形位移单元二次位移线性应变四边形八结点耦合固结单元二次位移线性应变线性超静孔隙水压力三维(3D)单元三维线性应变梁单元u2v2u1v1u3v31x,1y,1z

w1w3w22x,2y,2z

3x,3y,3z

四面体10结点位移单元二次位移线性应变四面体10结点固结单元二次位移线性应变线性超静孔隙水压力六面体20结点位移单元二次位移线性应变六面体20结点位移单元二次位移线性应变4.

GeoFEA

的材料模型线弹性模型(Linearelastic)随深度线性变化的线弹性模型(LinearvariationwithDepth)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(Elasticperfectlyplasticmodelwith

associatedplasticflowrule)

von-Mises

模型

Tresca模型

外切Drucker-Prager模型

摩尔-库仑(Mohr-Coulomb)模型

内切Drucker-Prager模型

具有非相关塑性流的理想弹塑性模型(Elasticperfectlyplasticmodel

withnon-associatedplasticflowrule)

外切Drucker-Prager模型

摩尔-库仑(Mohr-Coulomb)模型

内切Drucker-Prager模型Schofield模型

用户模型接口双曲线剑桥模型

(HyperbolicCam-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AutoSelectOption)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

-

EBEPCG

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(ModifiedJacobi)，广义雅克比(GeneralizedJacobi)和修正对称连续超松弛(ModifiedSSOR)预处理单元接单元稳定双共轭梯度法-EBEBiCGSTAB单元接单元重启广义最小残余法-EBEGMRES(m)

预处理技术：广义雅克比(GeneralizedJacobi)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Vectorplot等值线图示Contourplot等值剖面Contourplanes等值面图示Iso-surfaces网格变形Deformedmesh6.

GeoFEA

强大后处理功能7.

GeoFEA

工程应用广泛