彈性力學(xué)仿真軟件：ADINA：高級(jí)材料模型應(yīng)用技術(shù)教程

彈性力學(xué)仿真軟件：ADINA：高級(jí)材料模型應(yīng)用技術(shù)教程1彈性力學(xué)仿真軟件：ADINA：高級(jí)材料模型應(yīng)用1.1ADINA軟件簡(jiǎn)介1.1.11ADINA軟件概述ADINA(AutomaticDynamicIncrementalNonlinearAnalysis)是一款由美國(guó)ADINA系統(tǒng)公司開(kāi)發(fā)的高級(jí)有限元分析軟件，廣泛應(yīng)用于結(jié)構(gòu)、流體、熱力學(xué)和多物理場(chǎng)耦合分析。其核心優(yōu)勢(shì)在于處理復(fù)雜的非線性問(wèn)題，包括材料非線性、幾何非線性和接觸非線性，為工程師和研究人員提供精確的仿真結(jié)果。1.1.22ADINA在彈性力學(xué)仿真中的應(yīng)用在彈性力學(xué)仿真領(lǐng)域，ADINA提供了豐富的材料模型和求解算法，能夠模擬從線彈性到彈塑性、超彈性、粘彈性等復(fù)雜材料行為。例如，對(duì)于彈塑性材料，ADINA支持多種硬化模型，如理想彈塑性、等向硬化、應(yīng)變硬化等，能夠精確預(yù)測(cè)材料在不同載荷條件下的應(yīng)力應(yīng)變響應(yīng)。1.1.2.1示例：彈塑性材料模型定義*Material,name=Steel

*Elastic

200000,0.3

*Plastic

0.2,100,200,300,400,500,600,700,800,900,1000在上述示例中，我們定義了一種名為“Steel”的材料，首先使用*Elastic命令定義了材料的彈性模量（200GPa）和泊松比（0.3）。接著，使用*Plastic命令定義了材料的塑性行為，其中第一列是應(yīng)變值，第二列是對(duì)應(yīng)的應(yīng)力值，這代表了材料的應(yīng)力應(yīng)變曲線。1.1.33ADINA軟件界面與基本操作ADINA的用戶界面直觀且功能強(qiáng)大，分為前處理、求解和后處理三個(gè)主要部分。前處理模塊用于構(gòu)建模型，包括定義幾何、材料屬性、邊界條件和載荷。求解模塊負(fù)責(zé)運(yùn)行分析，后處理模塊則用于可視化結(jié)果和數(shù)據(jù)分析。1.1.3.1前處理示例：定義幾何和材料*Part,name=Beam

*Node

0,0,0

1,1,0,0

2,2,0,0

*Element,type=Beam

1,1,2

*Material,name=BeamMaterial

*Elastic

200000,0.3在前處理階段，我們首先定義了一個(gè)名為“Beam”的部件，包含了三個(gè)節(jié)點(diǎn)和一個(gè)梁?jiǎn)卧?。然后，定義了一種名為“BeamMaterial”的材料，其彈性模量和泊松比與前一示例相同。1.1.3.2求解示例：運(yùn)行線性靜態(tài)分析*Step,name=StaticStep,nlgeom=no

*Static

1.0,1.0,1e-5在求解階段，我們定義了一個(gè)名為“StaticStep”的分析步，使用*Static命令指定了分析的類型為線性靜態(tài)分析，同時(shí)設(shè)置了載荷因子和收斂準(zhǔn)則。1.1.3.3后處理示例：查看應(yīng)力分布在后處理階段，用戶可以通過(guò)ADINA的圖形界面查看模型的應(yīng)力分布、位移、應(yīng)變等結(jié)果，幫助理解結(jié)構(gòu)的響應(yīng)和性能。通過(guò)以上內(nèi)容，我們了解了ADINA軟件在彈性力學(xué)仿真中的應(yīng)用，包括材料模型的定義、前處理、求解和后處理的基本操作。ADINA的強(qiáng)大功能和靈活性使其成為解決復(fù)雜工程問(wèn)題的理想工具。2高級(jí)材料模型理論基礎(chǔ)2.11彈塑性材料模型彈塑性材料模型描述了材料在受力時(shí)從彈性變形過(guò)渡到塑性變形的行為。在彈性階段，材料遵循胡克定律，變形與應(yīng)力成正比，且在應(yīng)力移除后能夠恢復(fù)原狀。然而，當(dāng)應(yīng)力超過(guò)材料的屈服點(diǎn)時(shí)，材料進(jìn)入塑性階段，此時(shí)即使應(yīng)力移除，材料也無(wú)法完全恢復(fù)到初始狀態(tài)，產(chǎn)生永久變形。2.1.1理論原理彈塑性材料模型通常基于vonMises屈服準(zhǔn)則或Tresca屈服準(zhǔn)則。vonMises準(zhǔn)則認(rèn)為，當(dāng)材料中的等效應(yīng)力達(dá)到屈服強(qiáng)度時(shí)，材料開(kāi)始塑性變形。等效應(yīng)力由下式計(jì)算：σ其中，S是應(yīng)力偏量，σeq2.1.2內(nèi)容詳解在ADINA中，彈塑性材料模型可以通過(guò)定義材料的彈性模量、泊松比以及塑性屈服強(qiáng)度來(lái)實(shí)現(xiàn)。例如，對(duì)于一個(gè)典型的金屬材料，可以定義其彈性模量為200GPa，泊松比為0.3，屈服強(qiáng)度為250MPa。2.1.3示例#ADINA彈塑性材料模型定義示例

#定義材料屬性

material_properties={

"Young'sModulus":200e9,#彈性模量，單位：Pa

"Poisson'sRatio":0.3,#泊松比

"YieldStrength":250e6#屈服強(qiáng)度，單位：Pa

}

#應(yīng)用材料屬性到模型

model.set_material_properties(material_properties)2.22超彈性材料模型超彈性材料模型適用于描述在大變形下仍能恢復(fù)原狀的材料，如形狀記憶合金和某些橡膠材料。這類材料在變形過(guò)程中能夠儲(chǔ)存能量，并在變形恢復(fù)時(shí)釋放能量。2.2.1理論原理超彈性材料模型通常基于能量函數(shù)，如Mooney-Rivlin能量函數(shù)或Arruda-Boyce能量函數(shù)。這些能量函數(shù)描述了材料的應(yīng)變能密度與應(yīng)變之間的關(guān)系，從而可以計(jì)算出材料在大變形下的應(yīng)力響應(yīng)。2.2.2內(nèi)容詳解在ADINA中，超彈性材料模型可以通過(guò)定義材料的能量函數(shù)參數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。例如，對(duì)于一個(gè)Mooney-Rivlin模型，需要定義兩個(gè)參數(shù)C10和C2.2.3示例#ADINA超彈性材料模型定義示例

#定義Mooney-Rivlin模型參數(shù)

mooney_rivlin_parameters={

"C10":1.0e6,#第一個(gè)參數(shù)，單位：Pa

"C01":0.5e6#第二個(gè)參數(shù)，單位：Pa

}

#應(yīng)用超彈性材料模型

model.set_hyperelastic_material(mooney_rivlin_parameters)2.33損傷與斷裂材料模型損傷與斷裂材料模型用于描述材料在受到損傷或達(dá)到斷裂點(diǎn)時(shí)的行為。這類模型考慮了材料的損傷累積和斷裂準(zhǔn)則，能夠預(yù)測(cè)材料在復(fù)雜載荷下的損傷和斷裂過(guò)程。2.3.1理論原理?yè)p傷與斷裂材料模型通常基于損傷力學(xué)理論和斷裂力學(xué)理論。損傷力學(xué)理論描述了材料損傷的累積過(guò)程，而斷裂力學(xué)理論則關(guān)注于裂紋的擴(kuò)展和斷裂準(zhǔn)則。常見(jiàn)的損傷模型有Maxwell模型、Voigt模型和Kachanov模型。2.3.2內(nèi)容詳解在ADINA中，損傷與斷裂材料模型可以通過(guò)定義損傷參數(shù)和斷裂準(zhǔn)則來(lái)實(shí)現(xiàn)。例如，可以定義一個(gè)基于Kachanov模型的損傷累積過(guò)程，以及一個(gè)基于最大應(yīng)力準(zhǔn)則的斷裂準(zhǔn)則。2.3.3示例#ADINA損傷與斷裂材料模型定義示例

#定義Kachanov損傷模型參數(shù)

kachanov_parameters={

"DamageParameter":0.001,#損傷參數(shù)

"DamageExponent":2.0#損傷指數(shù)

}

#定義最大應(yīng)力斷裂準(zhǔn)則

fracture_criterion={

"Criterion":"MaxStress",#斷裂準(zhǔn)則類型

"Threshold":100e6#斷裂應(yīng)力閾值，單位：Pa

}

#應(yīng)用損傷與斷裂材料模型

model.set_damage_material(kachanov_parameters)

model.set_fracture_criterion(fracture_criterion)以上示例展示了如何在ADINA中定義和應(yīng)用彈塑性、超彈性以及損傷與斷裂材料模型。通過(guò)這些模型，可以更準(zhǔn)確地模擬材料在復(fù)雜載荷下的行為，為工程設(shè)計(jì)和分析提供有力支持。3ADINA中材料模型的設(shè)置3.11材料屬性輸入在ADINA中，材料屬性的輸入是仿真分析的基礎(chǔ)。軟件支持多種材料屬性的定義，包括但不限于彈性模量、泊松比、密度、熱膨脹系數(shù)等。這些屬性對(duì)于準(zhǔn)確模擬材料在不同載荷條件下的行為至關(guān)重要。3.1.1彈性模量與泊松比彈性模量（E）和泊松比（ν）是描述材料彈性行為的兩個(gè)關(guān)鍵參數(shù)。在ADINA中，可以通過(guò)以下方式輸入這些屬性：-在材料屬性對(duì)話框中選擇“IsotropicElastic”模型。

-輸入材料的彈性模量（$E$）和泊松比（$\nu$）。3.1.2密度密度（ρ）是計(jì)算結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)的重要參數(shù)。在ADINA中，密度的輸入通常在材料屬性對(duì)話框的“Density”字段中完成。3.1.3熱膨脹系數(shù)熱膨脹系數(shù)（α）用于模擬溫度變化對(duì)材料尺寸的影響。在ADINA中，可以通過(guò)“ThermalExpansion”選項(xiàng)輸入這一屬性。3.22高級(jí)材料模型的選擇與配置ADINA提供了豐富的高級(jí)材料模型，以適應(yīng)更復(fù)雜和非線性的材料行為。這些模型包括塑性模型、蠕變模型、超彈性模型等。3.2.1塑性模型塑性模型用于模擬材料在超過(guò)彈性極限后的非線性行為。在ADINA中，配置塑性模型通常涉及以下步驟：選擇“IsotropicPlasticity”或“KinematicPlasticity”模型。輸入屈服應(yīng)力（σy3.2.1.1示例代碼-在材料屬性對(duì)話框中選擇“IsotropicPlasticity”模型。

-輸入材料的屈服應(yīng)力（$\sigma_y$）和硬化模量（$H$）。3.2.2蠕變模型蠕變模型描述材料在長(zhǎng)時(shí)間載荷作用下緩慢變形的特性。配置蠕變模型時(shí)，需要輸入蠕變參數(shù)，這些參數(shù)通常通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)獲得。3.2.3超彈性模型超彈性模型適用于模擬具有大彈性變形能力的材料，如橡膠和生物材料。在ADINA中，可以通過(guò)“Hyperelastic”模型來(lái)配置這類材料。3.33材料模型參數(shù)的校準(zhǔn)材料模型參數(shù)的校準(zhǔn)是確保仿真結(jié)果準(zhǔn)確性的關(guān)鍵步驟。這通常涉及將仿真結(jié)果與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，以調(diào)整模型參數(shù)，直到兩者吻合。3.3.1校準(zhǔn)流程實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)收集：獲取材料在不同載荷條件下的響應(yīng)數(shù)據(jù)。模型參數(shù)初始化：根據(jù)材料類型和初步知識(shí)設(shè)定參數(shù)。仿真分析：使用ADINA進(jìn)行仿真，獲取仿真結(jié)果。結(jié)果比較：將仿真結(jié)果與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比。參數(shù)調(diào)整：根據(jù)比較結(jié)果調(diào)整模型參數(shù)。重復(fù)分析：重復(fù)步驟3至5，直到仿真結(jié)果與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)吻合。3.3.2示例假設(shè)我們正在校準(zhǔn)一種橡膠材料的超彈性模型參數(shù)。我們首先進(jìn)行拉伸實(shí)驗(yàn)，記錄下應(yīng)力-應(yīng)變曲線。然后，在ADINA中，我們選擇“Hyperelastic”模型，并初步設(shè)定模型參數(shù)。通過(guò)仿真，我們得到仿真應(yīng)力-應(yīng)變曲線，并與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較。如果發(fā)現(xiàn)仿真結(jié)果與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)有較大偏差，我們調(diào)整模型參數(shù)，如材料常數(shù)，再次進(jìn)行仿真，直到兩者吻合。3.3.2.1注意事項(xiàng)校準(zhǔn)過(guò)程中，應(yīng)確保實(shí)驗(yàn)條件與仿真條件盡可能一致，以減少誤差。參數(shù)調(diào)整應(yīng)基于物理意義，避免盲目調(diào)整導(dǎo)致模型失真。通過(guò)以上步驟，可以有效地在ADINA中設(shè)置和校準(zhǔn)材料模型，確保仿真結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。4高級(jí)材料模型在ADINA中的應(yīng)用實(shí)例4.11彈塑性材料模型應(yīng)用案例在ADINA中，彈塑性材料模型是處理結(jié)構(gòu)在大應(yīng)力或大應(yīng)變下行為的關(guān)鍵工具。此模型允許材料在彈性范圍內(nèi)遵循胡克定律，而在塑性范圍內(nèi)則遵循特定的塑性流動(dòng)法則。下面通過(guò)一個(gè)具體的例子來(lái)展示如何在ADINA中設(shè)置彈塑性材料模型。4.1.1示例：彈塑性梁的彎曲假設(shè)我們有一個(gè)簡(jiǎn)單的鋼梁，需要模擬其在大載荷下的彎曲行為。鋼梁的材料屬性如下：彈性模量：E泊松比：ν屈服強(qiáng)度：σ硬化模量：H在ADINA中，我們可以使用以下步驟來(lái)定義彈塑性材料模型：定義材料屬性：在材料屬性定義中，選擇彈塑性模型，并輸入上述材料參數(shù)。設(shè)置材料模型：在材料模型設(shè)置中，選擇等向硬化或應(yīng)變硬化類型。加載和邊界條件：定義梁的加載和邊界條件，例如在梁的一端施加垂直載荷，在另一端固定。運(yùn)行仿真：設(shè)置求解器參數(shù)，運(yùn)行仿真，分析梁的變形和應(yīng)力分布。4.1.2ADINA輸入文件示例*ADINA

*PARAMETER

E=200e3,nu=0.3,sy=250,H=5000

*END

*BEGINMODEL

*COMPONENTSOLID

1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1

*END

*MATERIAL

1,ELASTIC,PLASTIC

E,nu,sy,H

*END

*BOUNDARY

1,1,0,0,0

*END

*LOAD

2,1,0,-1000,0

*END

*SOLVE

*END請(qǐng)注意，上述代碼是簡(jiǎn)化示例，實(shí)際ADINA輸入文件將包含更多細(xì)節(jié)，如網(wǎng)格定義、載荷步設(shè)置等。4.22超彈性材料模型應(yīng)用案例超彈性材料模型通常用于模擬橡膠、生物組織等材料的非線性彈性行為。這些材料在加載和卸載過(guò)程中表現(xiàn)出幾乎相同的應(yīng)力-應(yīng)變曲線，沒(méi)有明顯的塑性變形。4.2.1示例：橡膠密封圈的壓縮考慮一個(gè)橡膠密封圈在壓縮載荷下的行為。橡膠的材料屬性如下：楊氏模量：E泊松比：ν超彈性模型參數(shù)：D在ADINA中，定義超彈性材料模型的步驟包括：定義材料屬性：選擇超彈性模型，并輸入材料參數(shù)。設(shè)置材料模型：使用Mooney-Rivlin或Arruda-Boyce等模型。加載和邊界條件：定義密封圈的壓縮載荷和固定邊界。運(yùn)行仿真：設(shè)置求解器參數(shù)，運(yùn)行仿真，分析密封圈的變形。4.2.2ADINA輸入文件示例*ADINA

*PARAMETER

E=1e3,nu=0.49,D1=0.1,D2=0.01

*END

*BEGINMODEL

*COMPONENTSOLID

1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1

*END

*MATERIAL

1,ELASTIC,HYPERELASTIC

E,nu,D1,D2

*END

*BOUNDARY

1,1,0,0,0

*END

*LOAD

2,1,0,-100,0

*END

*SOLVE

*END同樣，這只是一個(gè)簡(jiǎn)化的示例，實(shí)際應(yīng)用中需要詳細(xì)定義幾何、網(wǎng)格和載荷步。4.33損傷與斷裂材料模型應(yīng)用案例損傷與斷裂材料模型用于預(yù)測(cè)材料在極端載荷下的損傷和斷裂行為。這些模型考慮了材料的微觀損傷累積，直到宏觀斷裂。4.3.1示例：混凝土柱的受壓破壞假設(shè)我們有一個(gè)混凝土柱，需要模擬其在受壓載荷下的破壞過(guò)程?；炷恋牟牧蠈傩匀缦拢簭椥阅Ａ浚篍泊松比：ν壓縮強(qiáng)度：σ拉伸強(qiáng)度：σ損傷參數(shù)：D在ADINA中，定義損傷與斷裂材料模型的步驟包括：定義材料屬性：選擇損傷模型，并輸入材料參數(shù)。設(shè)置材料模型：使用混凝土損傷塑性模型。加載和邊界條件：定義柱的受壓載荷和固定邊界。運(yùn)行仿真：設(shè)置求解器參數(shù)，運(yùn)行仿真，分析柱的損傷和斷裂過(guò)程。4.3.2ADINA輸入文件示例*ADINA

*PARAMETER

E=30e3,nu=0.2,sc=30,st=2,D=0.01

*END

*BEGINMODEL

*COMPONENTSOLID

1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1

*END

*MATERIAL

1,ELASTIC,DAMAGE

E,nu,sc,st,D

*END

*BOUNDARY

1,1,0,0,0

*END

*LOAD

2,1,0,-10000,0

*END

*SOLVE

*END這個(gè)示例展示了如何在ADINA中設(shè)置損傷模型，但實(shí)際應(yīng)用中需要更詳細(xì)的模型設(shè)置和參數(shù)調(diào)整。以上三個(gè)案例展示了ADINA中高級(jí)材料模型的應(yīng)用，包括彈塑性、超彈性和損傷模型。通過(guò)這些模型，可以更準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)材料在復(fù)雜載荷下的行為，為工程設(shè)計(jì)和分析提供有力支持。5結(jié)果分析與后處理5.11結(jié)果可視化在ADINA中，結(jié)果可視化是一個(gè)關(guān)鍵步驟，它幫助工程師和研究人員直觀地理解仿真結(jié)果。ADINA提供了強(qiáng)大的后處理工具，可以生成各種類型的圖形，包括位移、應(yīng)力、應(yīng)變、溫度分布圖等。這些圖形可以是二維或三維的，支持動(dòng)畫顯示，以便觀察動(dòng)態(tài)過(guò)程。5.1.11.1位移云圖位移云圖顯示了結(jié)構(gòu)在載荷作用下的變形情況。例如，對(duì)于一個(gè)承受拉伸載荷的金屬棒，ADINA可以生成如下位移云圖：-選擇“PostProcessing”菜單中的“ContourPlot”選項(xiàng)。

-在彈出的對(duì)話框中選擇“Displacement”作為顯示參數(shù)。

-調(diào)整顯示比例，以清晰地看到變形。5.1.21.2應(yīng)力云圖應(yīng)力云圖用于顯示結(jié)構(gòu)內(nèi)部的應(yīng)力分布。例如，對(duì)于一個(gè)承受壓力的圓筒，可以生成如下應(yīng)力云圖：-在“ContourPlot”對(duì)話框中選擇“Stress”作為顯示參數(shù)。

-選擇合適的應(yīng)力類型，如vonMises應(yīng)力。

-調(diào)整顏色圖譜，以區(qū)分不同應(yīng)力水平。5.22應(yīng)力應(yīng)變分析ADINA的應(yīng)力應(yīng)變分析功能允許用戶深入研究材料在不同載荷條件下的行為。這包括計(jì)算材料的彈性模量、泊松比、屈服強(qiáng)度等關(guān)鍵性能指標(biāo)。5.2.12.1彈性模量計(jì)算彈性模量是材料在彈性范圍內(nèi)應(yīng)力與應(yīng)變的比值。在ADINA中，可以通過(guò)以下步驟計(jì)算：-選擇“PostProcessing”菜單中的“Stress-StrainCurve”選項(xiàng)。

-選擇要分析的節(jié)點(diǎn)或單元。

-ADINA將自動(dòng)計(jì)算并顯示應(yīng)力應(yīng)變曲線。5.2.22.2泊松比分析泊松比是橫向應(yīng)變與縱向應(yīng)變的比值。在ADINA中，可以通過(guò)分析橫向和縱向應(yīng)變來(lái)計(jì)算泊松比：-選擇“PostProcessing”菜單中的“Strain”選項(xiàng)。

-分別選擇橫向和縱向應(yīng)變進(jìn)行分析。

-使用計(jì)算工具，如Excel，根據(jù)應(yīng)變數(shù)據(jù)計(jì)算泊松比。5.33材料性能評(píng)估材料性能評(píng)估是確保設(shè)計(jì)安全性和效率的重要環(huán)節(jié)。ADINA提供了多種工具來(lái)評(píng)估材料的性能，包括但不限于：5.3.13.1屈服強(qiáng)度檢查屈服強(qiáng)度是材料開(kāi)始塑性變形的應(yīng)力值。在ADINA中，可以使用vonMises應(yīng)力來(lái)檢查材料是否達(dá)到屈服強(qiáng)度：-選擇“PostProcessing”菜單中的“ContourPlot”選項(xiàng)。

-選擇“vonMisesStress”作為顯示參數(shù)。

-比較vonMises應(yīng)力值與材料的屈服強(qiáng)度。5.3.23.2疲勞壽命預(yù)測(cè)疲勞壽命預(yù)測(cè)是評(píng)估材料在循環(huán)載荷作用下長(zhǎng)期性能的關(guān)鍵。ADINA可以基于S-N曲線和材料的應(yīng)力應(yīng)變歷史來(lái)預(yù)測(cè)疲勞壽命：-選擇“PostProcessing”菜單中的“FatigueAnalysis”選項(xiàng)。

-輸入材料的S-N曲線數(shù)據(jù)。

-ADINA將根據(jù)仿真結(jié)果預(yù)測(cè)材料的疲勞壽命。5.3.33.3斷裂韌性分析斷裂韌性是材料抵抗裂紋擴(kuò)展的能力。ADINA提供了斷裂力學(xué)分析工具，可以評(píng)估材料的斷裂韌性：-選擇“PostProcessing”菜單中的“FractureMechanics”選項(xiàng)。

-輸入裂紋的幾何參數(shù)和材料的韌性數(shù)據(jù)。

-ADINA將計(jì)算裂紋尖端的應(yīng)力強(qiáng)度因子，用于評(píng)估斷裂韌性。通過(guò)以上步驟，用戶可以全面地分析和評(píng)估材料在彈性力學(xué)仿真中的性能，確保設(shè)計(jì)的可靠性和安全性。6高級(jí)功能與技巧6.11自動(dòng)網(wǎng)格劃分與優(yōu)化在ADINA中，自動(dòng)網(wǎng)格劃分是一個(gè)強(qiáng)大的工具，它能夠根據(jù)模型的幾何復(fù)雜性和載荷條件，自動(dòng)生成適合的有限元網(wǎng)格。網(wǎng)格優(yōu)化則是在生成網(wǎng)格后，通過(guò)調(diào)整網(wǎng)格的大小和形狀，以提高仿真結(jié)果的準(zhǔn)確性和計(jì)算效率。6.1.1原理自動(dòng)網(wǎng)格劃分基于算法，如Delaunay三角化或四面體化，這些算法確保網(wǎng)格的幾何質(zhì)量，避免產(chǎn)生過(guò)長(zhǎng)或過(guò)窄的單元。優(yōu)化過(guò)程則可能包括自適應(yīng)網(wǎng)格細(xì)化，即在應(yīng)力或應(yīng)變梯度大的區(qū)域自動(dòng)增加網(wǎng)格密度，以及網(wǎng)格平滑，以改善單元形狀。6.1.2內(nèi)容自動(dòng)網(wǎng)格劃分設(shè)置：在ADINA中，用戶可以通過(guò)指定網(wǎng)格尺寸、單元類型和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)來(lái)控制自動(dòng)網(wǎng)格劃分。軟件會(huì)根據(jù)這些參數(shù)自動(dòng)生成網(wǎng)格。網(wǎng)格優(yōu)化策略：ADINA提供了多種網(wǎng)格優(yōu)化策略，包括基于誤差估計(jì)的自適應(yīng)網(wǎng)格細(xì)化和網(wǎng)格平滑算法，以確保網(wǎng)格質(zhì)量。網(wǎng)格質(zhì)量檢查：ADINA內(nèi)置了網(wǎng)格質(zhì)量檢查工具，幫助用戶識(shí)別和修正低質(zhì)量單元，如扭曲或過(guò)小的單元。6.1.3示例假設(shè)我們有一個(gè)復(fù)雜的三維結(jié)構(gòu)，需要進(jìn)行自動(dòng)網(wǎng)格劃分和優(yōu)化。以下是在ADINA中進(jìn)行此操作的步驟：加載模型：首先，加載包含結(jié)構(gòu)幾何的CAD模型。設(shè)置網(wǎng)格參數(shù)：在網(wǎng)格劃分選項(xiàng)中，選擇四面體單元，并設(shè)置最大單元尺寸為10mm。執(zhí)行自動(dòng)網(wǎng)格劃分：運(yùn)行網(wǎng)格劃分功能，ADINA將根據(jù)設(shè)置生成網(wǎng)格。優(yōu)化網(wǎng)格：?jiǎn)⒂米赃m應(yīng)網(wǎng)格細(xì)化，指定在應(yīng)力梯度大于1000N/mm^2的區(qū)域進(jìn)行細(xì)化。檢查網(wǎng)格質(zhì)量：使用ADINA的網(wǎng)格檢查工具，識(shí)別并修正任何低質(zhì)量單元。通過(guò)這些步驟，可以確保模型的網(wǎng)格既準(zhǔn)確又高效，為后續(xù)的仿真分析奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。6.22并行計(jì)算提高仿真效率并行計(jì)算是利用多處理器或多核處理器同時(shí)執(zhí)行多個(gè)計(jì)算任務(wù)，以顯著減少大型仿真模型的計(jì)算時(shí)間。在ADINA中，可以利用并行計(jì)算功能來(lái)加速仿真過(guò)程。6.2.1原理并行計(jì)算基于將計(jì)算任務(wù)分解為多個(gè)子任務(wù)，這些子任務(wù)可以同時(shí)在不同的處理器上執(zhí)行。ADINA使用了高效的并行算法，如域分解法，將模型劃分為多個(gè)子域，每個(gè)子域在不同的處理器上獨(dú)立計(jì)算，然后將結(jié)果合并。6.2.2內(nèi)容并行