adina基本理论

1、.,ADINA Automatic dynamic incremental nonlinear analysis,用于进行固体、结构、流体以及结构相互作用的流体流动的复杂有限元分析软件,.,ADINA主要模块,ADINAAUI：前后处理模块 ADINA Structure: 结构分析模块 ADINACFD：流体动力学分析模块 ADINAThermal:热分析模块 ADINAFSI：流固热耦合分析模块 ADINATMC：热/机械耦合分析模块,.,AUI（ADINA User Interface）,基于Parasolid内核的实体建模 几何Parasolid接口 有限元模型数据接口 通用IGES几

2、何传输 自动网格划分 加载和边界条件 模型列表 结果列表 等值线显示 流场粒子流显示 动画生成 图形输出 用户自定义 在线帮助 宏语言 二次开发,.,.,ADINA Structure,静态分析 模态分析 模态叠加 振型参与因子计算 线性屈曲分析 模态应力计算 非线性屈曲分析 隐式瞬态算法 显式瞬态算法,.,ADINA FSI（fluid structure interaction）,流体和结构的网格可独立划分，界面无需一致 可考虑自由液面移动 可考虑移动壁面问题 流体区域发生变化时可网格重划分 ALE输运参量包括速度、压力、位移等。 任何流体和结构材料都可进行耦合分析,.,ADINA有限元分

3、析基本步骤,.,ADINA坐标系,Global System(整体坐标系) Local Coordinate System(局部坐标系) Skew System(斜坐标系) Geometry Triads(几何坐标架) Element Local Coordinate System(单元坐标系) Orthotropic Axes System(用于与初始应变轴或材料轴对齐的正坐标系) Initial Strain Axes(材料轴) Result Transformation System(结果转换坐标系),.,局部坐标系,笛卡尔坐标 柱坐标 球坐标,.,几何建模,创建删除点,.,创建删除线,

4、直线 弧线 圆 螺旋曲线 多义线 复合线 截断线 旋转线 拉伸线 变换线,.,创建删除体,面构造体 顶点构造体 旋转体 拉伸体 扫掠体,.,实例,拉伸线 旋转体 拉伸体 旋转轴,.,有限元模型,.,自由度,平动 转动 温度 梁的弯曲 多孔隙流体压力 势流体,.,材料,弹性 塑性 温度相关 蠕变材料 变参数蠕变 橡胶/泡沫 岩土 其他,.,单元组,单元组是ADINA的一个重要概念，无论是直接建立单元，还是由几何模型划分有限元网格，都必须先定义单元组。单元组就像一个容器，每个单元组所容纳的单元具有相同的单元类型、材料类型、位移插值公式、积分阶次和其他控制信息。 杆单元 、2D实体 3D实体、梁单元

5、 等参梁、板单元 壳单元、管单元 弹簧单元、通用单元 2D势流体 3D势流体,.,模型控制参数,定义整个模型的几 何非线性，缺省值 为小位移（小转动） ，即不存在几何非 线性。 大应变仅适用于部分材料模型下的壳、二维和三维实体单元。,.,流固耦合边界,要进行流固耦合计算，需要分别在 Structure和CFD中建立结构模型和流体模型，然后把两个模型一起放到FSI中进行求解。 因为ADINA允许流体和结构区域使用不同的网格，所以流固耦合界面上的网格并不匹配。因此即使两个模型的几何图形相同，其离散化后的网格模型也有可能并不相同，导致存在距离。然而，两个离散模型边界之间的距离必须很小。,.,.,网格

6、划分,网格划分密度 生成单元节点,.,施加载荷,速度 压力 反力 集中力 点、线、面、体,.,方程求解设置,重启动 单元选择 求解器 迭代法/直接法 容差 松弛因子,.,FCBI有限体积法 局部满足质量动量守恒，具有更好的稳定性和精度,FCBIC 提供Simple、simplec、piso算法。 计算量小，可划分更多网格。 适用于使用Sliding mesh边界条件的模型。 可以模拟涡流问题 可用于迭代流固耦合算法。 FCBI 相比FCBIC计算量大很多。 可用于直接流固耦合算法。 可用于高速可压缩流体的计算 可选用直接求解器或迭代求解器。 非FCBI 相对于FCBI单元计算量大。 可用于直接流固耦合计算。 可用于高速可压缩流体的计算。 模拟流固热耦合更准确。 可选用直接求解器或迭代求解器。,.,定义时间函数和载荷步,时间函数定义了载荷比例 因子随时间的变化过程，可 以用于控制载荷随时间的变 化。 时间步序列用于控制求解过 程中的时间步增量。,.,求解FSI,在很多耦合问题中，流体 的作用力引起结构的变形， 同时结构的位移又影响流场 的形态，这种类型叫“双向 耦合”，使用Normal FSI求 解计算。 在某些情况下，结构的变形非常小，它对流体的影响可以忽略。只有流体的应力需要施加到结构上，流体与结构模型之间不需要迭代，这类耦合称为“单向耦合”，使用Fl