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1、FOCUSED ON EXCELLENCEADINAADINA在固结渗流中的运用在固结渗流中的运用ADINA成都代表处FOCUSED ON EXCELLENCEADINA称号专注非线性求解；专注动力问题求解；专注多场耦合问题求解；开创性的任务；专利技术。Focused On Excellence！FOCUSED ON EXCELLENCEADINA软件构成ADINA-AUIADINA-AUI： 前后处置模块前后处置模块 ADINA-MADINA-M： Parasolid Parasolid建模模块建模模块 ADINA-StructuresADINA-Structures：构造分析模块：构造分析
2、模块 ADINA-ThermalADINA-Thermal： 热分析模块热分析模块ADINA-TMCADINA-TMC： 热热/ /构造耦合分析模块构造耦合分析模块ADINA-CFDADINA-CFD： 计算流体动力学计算流体动力学CFDCFD求解模块求解模块ADINA-FSIADINA-FSI： 流体流体/ /构造耦合分析模块构造耦合分析模块ADINA-Transor ADINA-Transor ： 包括各种公用接口；包括各种公用接口；ADINA是一个多物理场求解的有限元系统，由多个模块组成：ADINA两大两大优势优势主要表达在构造非主要表达在构造非线线性和流固耦合方面性和流固耦合方面FOC
3、USED ON EXCELLENCEADINAADINAADINA在岩土分析中的关键技术在岩土分析中的关键技术FOCUSED ON EXCELLENCEADINA除常用资料方式外，ADINA还提供了多种专门用于土木工程领域的资料方式：构造分析岩土本构莫尔库仑、 DP模型邓肯模型E-B,E-弹粘塑性流变模型、时间相关模型岩体徐变Lubby2模型Concrete、Creep Concrete多孔介质属性其它资料剑桥模型、实验曲线输入流变系数/西原/冻土等常用的六参数岩体徐变模型各种混凝土粘土模型非线性弹性模型土体的固结、沉降计算ADINA求解岩土工程问题的关键技术FOCUSED ON EXCELL
4、ENCEADINA形状非线性构造分析接触单元生死多孔介质属性无需输入接触刚度结果无人工要素影响库仑摩擦接触压力相关算法各向异性算法温度相关算法供12种用户开发的Goodman算法Lagrange乘子算法摩擦算法施工模拟流固耦合ADINA求解岩土工程问题的关键技术水浸透性刚度矩阵在某一时辰忽然变化，导致收敛性的困难。土建工程中很多问题都会涉及到形状非线性：FOCUSED ON EXCELLENCEADINA几何非线性构造分析大变形分析大位移、大转动大应变分析ULJ formulationUpdated Lagrangian Hencky, more effective in implicit s
5、olutions 小变形实际ADINA求解岩土工程问题的关键技术FOCUSED ON EXCELLENCEADINA针对于土木工程领域的专门的单元算法：构造分析框架构造计算公用算法梁、柱、板壳单元算法刚性节点/有限刚度节点/铰非线性弯矩曲率梁模型M实体、板壳的过渡单元Rebar加强筋算法框架构造非线性分析塑性铰模拟混凝土构件中的钢筋，岩土中的锚杆ADINA求解岩土工程问题的关键技术非线性索单元接受拉力，不接受压力离散单元质量、弹簧、阻尼FOCUSED ON EXCELLENCEADINA 实体壳过渡单元 非线性索单元算法ADINA求解岩土工程问题的关键技术FOCUSED ON EXCELLEN
6、CEADINA弯矩曲率梁算法及其运用 弯矩曲率、弯矩曲率、转转矩矩转转角角 轴轴力相关，拉力相关，拉压压区区别别 多多线线性性 屈服、开展、破坏屈服、开展、破坏 直接直接输输入入实验实验曲曲线线，可指定卸，可指定卸载载途径途径可直接定可直接定义刚义刚性性衔衔接接可可计计算构造的大算构造的大变变形、屈曲、加形、屈曲、加载载滞回曲滞回曲线线，获获得梁的曲率分布、得梁的曲率分布、塑性塑性铰铰区大小区大小常用与常用与Push OverPush Over和和动动力抗震分力抗震分析析 FOCUSED ON EXCELLENCEADINA界面模拟构造分析Contact界面General界面层单元脆弱夹层法向
7、采用lagrange算法切向的特性可以恣意指定恣意指定单元各个方向的刚度非线性间隙单元公用的单元算法ADINA求解岩土工程问题的关键技术针对岩土工程中涉及到的岩土裂隙的问题，ADINA提供了多种处置方法：FOCUSED ON EXCELLENCEADINA工艺模拟岩土分析施工过程处置锚杆、锚索支护开挖、填充单元生死技术，可以思索时间效应提供公用的Rebar单元ADINA求解土建工程问题的关键技术ADINA提供了单元生死功能可以进展岩土工程中施工过程的模拟：FOCUSED ON EXCELLENCEADINA求解构造非线性问题的关键技术构造分析静力瞬态动力模态计算频域分析子构造断裂力学大尺度计算
8、静裂纹、动力裂纹扩展分析耦合温度、环境压力、加速度影响谐波相应、呼应谱、随机振动流固模态、接触模态、周期构造模态隐式积分算法Newmark-Beta，Wilson、显式积分算法中心差分、复合时间积分算法Composite电磁效应无限远边境借用势流体本构提供的Infinite边境算法FOCUSED ON EXCELLENCEADINA土建工程分析类型框架构造线性、非线性、抗震基坑开挖，地下施工岩土渗流土体固结隧洞、厂房空隙水与土体骨架相互作用构造冲击显式全积分算法高层建筑、桥梁、网架、膜构造等构造与流体相互作用风振、波浪、储运构造与土相互作用地应力处置、界面处置ADINA求解土建工程问题的关键技
9、术FOCUSED ON EXCELLENCEADINACFD求解功能低速流动、高速流动可紧缩/不可紧缩有限单元、控制体积解法挪动边境、旋转边境热耦合质量传送、分散多孔介质中流动流动模型层流、湍流、大涡模型风扇模型各种求解器SparseMultigridGRMRESBiconjugat GradientAMG1AMG2Explicit复杂边境条件Gap边境、Friction边境透明介质辐射，射线示踪算法流场中电磁效应ADINA求解土建工程问题的关键技术 ADINA提供了一个完善的CFD求解功能FOCUSED ON EXCELLENCEADINA流固模型处置流固耦合求解构造、流体分开建立模型；流体
10、与构造网格独立，并有公差答应；ADINA求解土建工程问题的关键技术FOCUSED ON EXCELLENCEADINA流固耦合求解控制方程- displacements u in the structural domain- displacements d of the fsi or free surface boundary - velocities v and pressure p in the fluid domain Governing equations: F u,d,v, p, t = Rt- Compatibility along the fsi boundary Velocit
11、y Displacement Compatibility & Drag- Equilibrium of forces - The constitutive relations in the domains流固耦合求解ADINA流固耦合特征：ADINA求解土建工程问题的关键技术FOCUSED ON EXCELLENCEADINA流体分析类型风力、风环境模拟多孔介质中的流动物质在流体中的分散地下水流动污染浓度、分散ADINA求解土建工程问题的关键技术室内通风、室外风环境构造与流体相互作用风振、波浪、储运传热、对流换热空调降温、换热器 用ADINA的流体功能及流固耦合功能可以求解的土木工程方面的问题
12、包括：流场中的膜构造一个面、两侧都有流体FOCUSED ON EXCELLENCEADINAADINA求解渗流问题的技术与运用FOCUSED ON EXCELLENCEADINAADINA求解渗流问题的关键技术 ADINA是一个多物理场分析系统，包括ADINA构造模块ADINA-Structures、ADINA流体模块ADINA-CFD和ADINA热模块ADINA-Thermal，以及耦合求解模块。分别用来分析构造问题、流体问题、热问题以及相互耦合问题。针对渗流问题，根据所关怀的问题不同，可以采用四种方法： 1.假设只关怀稳态渗流速度和浸润面外形，可以采用ADINA热模块求解。采用这种方法是根
13、据渗流方程与温度方程一样的原理，用温度场的求解方法，采用热传导单元来求解渗流问题； 2. 另一种方法是利用ADINA流体模块中的多孔介质资料来分析渗流问题，利用求解流体控制方程的方法得到瞬态渗流速度、流网分布等；3. 第三种方法是采用ADINA构造模块的porous资料特性求解渗流问题，其特点是可以得到土中孔隙水压力与土体本身应力场耦合的结果，但是无法得到水的渗流速度等结果。4. 采用流固耦合的方法可以结合上述第二种方法和第三种方法，即可以得到瞬态渗流速度、流网分布等，又可以得到土中孔隙水压力与土体本身应力场耦合的结果。PFSIFOCUSED ON EXCELLENCEADINA利用ADINA
14、-Thermal进展稳态渗流分析FOCUSED ON EXCELLENCEADINA水头分布渗流速度分布利用ADINA热模块进展渗流分析FOCUSED ON EXCELLENCEADINA重力拱坝渗流分析有限元模型浸润面外形渗流速度利用ADINA热模块进展渗流分析FOCUSED ON EXCELLENCEADINAADINA-Thermal Seepage Mat.利用ADINA热模块进展渗流分析稳态渗流速度FOCUSED ON EXCELLENCEADINA利用ADINA-CFD进展瞬态渗流分析FOCUSED ON EXCELLENCEADINA非稳态渗流的计算浸润面随时间变化利用ADINA
15、流体模块进展渗流分析FOCUSED ON EXCELLENCEADINA渗流场、多孔介质中流动分析达西流动、温度效应 分析管道走漏后，热水从管道流出，从而引起的大地温度场变化管道有保温层，水流出后，温度要增高。 走漏方向为右下角45度方向。FOCUSED ON EXCELLENCEADINA渗流场、多孔介质中流动分析达西流动、温度效应FOCUSED ON EXCELLENCEADINA渗流场、多孔介质中流动分析达西流动、温度效应FOCUSED ON EXCELLENCEADINA利用ADINA构造模块进展渗流分析porous资料属性的运用FOCUSED ON EXCELLENCEADINA基坑
16、开挖问题本例是某实践工程模拟降水的例子，井点按照圆周分布，井点外侧5米处有防渗体深至地下20米。多孔介质属性FOCUSED ON EXCELLENCEADINA基坑开挖问题沉降观测点的沉降位移在120天内的变化过程 第50天土体中动水压力分布 第50天土体沉降量分布 可以计算恣意时辰的沉降速度，并估计未来时间沉降能够的变化趋势 。FOCUSED ON EXCELLENCEADINA渗流场、多孔介质中流动分析南京地铁奥体中心站抽水实验实践沉降32mm，计算误差仅为3FOCUSED ON EXCELLENCEADINA渗流场、多孔介质中流动分析抽水井抽水过程模拟FOCUSED ON EXCELLE
17、NCEADINA 固结使土体产生紧缩变形，同时也使土的强度逐渐增大，因此，土体固结即使地基产生沉降，也控制着地基的稳定，是土力学中的一个重要课题，也是根底施工、堤坝施工、地基加固、根底开挖、边坡稳定分析等过程中至关重要的问题。ADINA丰富的地质资料单元与优越的非线性求解性能，使得根底施工模拟成为能够，既节约了施工时间，又节省了施工造价，因此在大型根底工程施工中有广泛的运用。ADINA的岩土资料模型可以思索土体骨架的弹塑性变形，经过分析可以反映孔隙压力的分散和散失作用 沉降和孔隙水散失过程土体固结计算Porous本构属性FOCUSED ON EXCELLENCEADINA基坑开挖问题基坑开挖过
18、程中孔隙水压力散失过程。一个月后孔隙水压分布图 开挖前t=0孔隙水压分布图 开挖完成后t=5孔隙水压分布图 FOCUSED ON EXCELLENCEADINA基坑开挖问题基坑开挖过程中孔隙水压力散失过程。一个月后孔隙水压分布图 开挖前t=0沉降云图 开挖完成后t=5沉降云图FOCUSED ON EXCELLENCEADINA筏板式建筑构造固结沉降分析土体固结计算Porous本构属性FOCUSED ON EXCELLENCEADINA整体构造沉降量土体的孔隙水压力散失过程土体固结计算差别沉降FOCUSED ON EXCELLENCEADINAADINA开展历史、前后处置技术开展历史、前后处置技
19、术FOCUSED ON EXCELLENCEADINA 最初版本发布于1975年，至今32年历史 开创人：K.J. Bathe教授； 公开了SAP IV源代码； 公开了ADINA81和ADINA84源代码； 广泛运用于世界各地 80年代初期到90年代初期在中国广泛运用； 处置了大量复杂的实践工程问题 主要是构造非线性资料、大变形和接触问题； 温度、温度与构造的耦合计算问题等等；开展历程总裁K.J. Bathe博士FOCUSED ON EXCELLENCEADINA 1986成立美国 ADINA R&D Inc.，ADINA开场走上商业化开展道路； 是全球功能最为强大的非线性和多场耦合求解商业有
20、限元系统；开展历程 用户主要集中在欧洲、美洲、亚洲： 欧洲：德国 、英国、瑞典、法国 美洲：美国、加拿大、巴西、智利 亚洲：日本、印度、中国、韩国、以色列 2004年末与UGS公司强强结合，为其NX分析技术提供非线性求解器-NX-Nastran NonlinearBathe博士评选为工程科学十大巨星之一FOCUSED ON EXCELLENCEADINAADINA在中国的开展过程 2002年以前； 2002年 9月广州代表处 2005年 3月北京代表处 2006年 6月武汉代表处 2020年 8月成都代表处开展历程美国总部：美国总部：ADINAR&DInc.71EltonAvenueWater
21、town,MA02472,USA中国代表处中国代表处北京、广州北京、广州、武汉、成都、武汉、成都FOCUSED ON EXCELLENCEADINA方便的前后处置技术方便的前后处置技术Windows界面风格界面风格FOCUSED ON EXCELLENCEADINAADINAADINA几何建模几何建模基于基于Parasolid中心技术的实体建模技术中心技术的实体建模技术 可与可与UG、Solidwork、solidedge直接交换数据直接交换数据 快速方便的布尔运算快速方便的布尔运算 几何模型的修正几何模型的修正 倒斜角倒斜角 倒圆角倒圆角 变半径圆角变半径圆角 抽空抽空FOCUSED ON
22、EXCELLENCEADINA自动网格划分技术自动网格划分技术自动六面体划分技术FOCUSED ON EXCELLENCEADINA美国通用汽车公司的发动机分析组提供。要求划分4层单元，外表单元必需为六面体。厚度范围34.8毫米，不均匀分布。Courtesy of GM，USA自动网格划分技术自动网格划分技术Meshes for thermal stress analysis in GMFOCUSED ON EXCELLENCEADINA外层六面体内层六面体放大满足要求的网格划分4层单元，六面体和五面体单元组成Courtesy of GM，USA自动网格划分技术自动网格划分技术FOCUSED
23、ON EXCELLENCEADINA自动网格划分技术自动网格划分技术Courtesy of GM，USAMesh checkingFOCUSED ON EXCELLENCEADINA CAD CAD软软件直接接口件直接接口 Pro/Engineer Pro/Engineer Unigraphics Unigraphics SolidEdge SolidEdge SolidWorks SolidWorks Bentley Bentley AutoCAD AutoCAD通用几何数据接口通用几何数据接口 IGES IGES Parasolid Parasolid 与有限元软件接口与有限元软件接口 N
24、astran Nastran Patran Patran I-DEAS I-DEAS 数据接口数据接口FOCUSED ON EXCELLENCEADINA数据接口数据接口新型发动机实物由Nastran划分网格，读入ADINA进展分析 Materials，3-D contact，etc Any elements Any Loadings OP2 results fileFOCUSED ON EXCELLENCEADINA 各种结果量的彩色图和等值线图 向量图形显示 多种隐藏线、切面、切片图 多种动画方式 对计算结果的列表显示 载荷、边境条件等的图形显示 对结果的修正和载荷工况运算 曲线图方式显示
25、时程分析结果 表格方式显示时程分析结果 将时程结果变换为谱数据 CFD公用后处置如粒子迹线图结果后处置结果后处置FOCUSED ON EXCELLENCEADINAADINA支持的硬件平台和系统Unix平台：平台：HPUX10.20pSGIIRIX6.5pSUNSolaris7pIBMAIX4.3.3pCompagTru64UNIX4.0GpLinux平台：平台：PC/Linuxkernel2.4pWindows平台平台PC/WindowsNT4.0/2000/XPpPC/Windows98/mep 巨型机、小型机、任务站、巨型机、小型机、任务站、PC机；机； P ： 支持并行运算支持并行运算
26、Parallel solving Support； ADINA具有具有32位、位、64位版本，进展大规模计算；位版本，进展大规模计算；ADINAADINA运转在：运转在：FOCUSED ON EXCELLENCEADINA开放的平台用户二次开发特征 用户自定义构造资料本构用户自定义构造资料本构* * 用户自定义接触界面算法用户自定义接触界面算法* * 用户自定义构造断裂判据及裂纹扩展规律用户自定义构造断裂判据及裂纹扩展规律* * 用户自定义边境条件用户自定义边境条件/ /载荷载荷* * 用户自定义构造单元特性用户自定义构造单元特性* * 用户自定义资料热本构特性用户自定义资料热本构特性 用户自定义流体本构用户自定义流体本构 用户自定义流场边境条件用户自定义流场边境条件Compaq Visual Fortran 6.6A，采用动态链接库DLL方式实现；大量源代码公共资源共享；FOCUSED ON EXCELLENCEADINAThank you!Time for QuestionsReliableRobustEffective
