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1、精选优质文档-倾情为你奉上ADINA学习交流之ADINA基础操作（讲稿）主讲人：田亚光（苦苦）整理于2009-5-23主讲人简介苦苦，真名：田亚光，辽宁沈阳人，硕士学历苦苦视频 创作者学习经历：2000年2004年 辽宁工程技术大学 土木工程 工学学士（交通土建方向） 2004年2007年 辽宁工程技术大学 岩土工程 工学硕士师从张向东教授2007年 至今 辽宁有色勘察研究院研究方向：主要干岩土、地质灾害治理施工、设计、地质灾害防治规划等工作ADINA基础操作总结苦 苦摘要：本人学习ADINA几年，对ADINA基本操作有所了解，虽不太深入，但也有一些小经验，在此做一总结，与大家分享，也有一些未
2、解问题与大家共同探讨。引言早期有限元的主要贡献来自于Berkeley大学。Berkeley的Ed Wilson发布了第一个程序，其他著名的研究成员有J.R.Hughes，Robert Tayor,Juan Simo等人，第一代的程序没有名字，第二代线性程序就是著名的SAP(structural analysis program)，非线性程序就是NONSAP。K.J. Bathe是Ed Wilson在Berkeley的学生，后来在MIT任教，期间他在NONSAP的基础上发表了著名的非线性求解器ADINA(Automatic Dynamic Incremental Nonlinear Analys
3、is)，其源代码因为长时期广泛流传而容易获得。Bathe的著作丰厚，结合公布的源代码，让后来者获益匪浅，让人敬佩。(本人空间内有此段转载，推荐大家细读)ADINA即Automatic Dynamic Incremental Nonlinear Analysis的缩写，翻译为自动动态增量非线性分析。ADINA R & D，Inc. 公司于1986年始创于美国麻省（即马萨诸塞州）Watertown。创始人是国际上知名的有限元软件研发者，美国麻省理工学院的K. J. Bathe教授。在这之前，ADINA程序已经在世界范围内得到了广泛应用。八十年代，郑州机械研究所就曾负责引进、消化、推广了大型机、工作
4、站、微机等平台上的ADINA程序（81版和84版）。为国内经济建设做出了杰出贡献。十几年来，ADINA R & D 公司通过不断的技术创新、新版本的推出和优良的技术服务，赢得了众多用户的信赖和推崇。 K. J. Bathe博士：ADINA R & D，Inc.公司创始人，麻省理工学院教授，是国际上有限元研究领域知名的领导者，出版了多部专著，发表有大量论文，并领导着ADINA System 的研发工作。 从1975 起，K. J. Bathe博士一边在麻省理工学院进行教学工作，一边带领着研究集团进行有限元技术研究和商用软件开发，取得了公认的研究成果。K.J.Bathe及他的自传To Enrich
5、 Life本文主要从ADINA的操作层面进行说明和经验总结，属于初级水平。本文采用ADINA8.3版本进行说明。本文提纲如下：1 ADINA程序及字体安装2 ADINA界面简介3 ADINA前处理操作4 ADINA后处理操作5 ADINA辅助操作6 ADINA待解决基础操作问题汇总附录 相关资料1 ADINA程序及字体安装1.1 程序安装（1）进入安装程序win32文件夹（2）双击setup.exe文件（3）进入安装界面（4）选择安装位置（本文改为D盘）（5）选择安装内容（本文选择典型安装）（6）设定程序显示菜单名称（7）选择ADINA License类型（请选择工业版）（8）输入IP或者机器
6、名（请输入localhost字样）（9）系统提示之一（请选择“是”）（10）系统提示之二（请选择“否”）（11）开始安装（12）安装完成（其实还没完）（13）请重启动电脑（在重启之前请不要打开ADINA程序）（14）进入crack破解文件夹（15）复制破解文件lsapiw32.dll（16）打开程序安装后文件夹内的bin文件夹（17）粘贴破解文件（18）覆盖同名原有文件至此，安装结束。1.2 字体安装为何要安装字体，请大家看以下两张图片。细心的朋友应该注意到，在两个对话框内有缺字的现象，这是因为系统中没有ADINA字体的缘故，下面演示字体安装过程。（1）进入安装程序内的ADINA FONTS文
7、件夹（2）复制cnadina.fon字体文件（3）进入windows文件夹下的fonts文件夹（4）粘贴字体文件到上述文件夹内（5）进入运行并输入regedit，打开注册表（6）在注册表中，选择编辑查找，在查找中输入GRE_Initialize并点击查找（7）选择查找到的GUIFont.Facename数据条（8）双击该数据条，显示如下（9）将其数值数据改为CN Font Adina，后确定（10）关闭注册表，重启计算机至此，字体安装完成，请看安装字体后上述两个对话框，已无缺字情况。2 ADINA界面简介2.1 整体界面下图为安装后直接显示的界面，各种区域的名称请大家看附件内的官方资料，这里只
8、按照本人的理解进行介绍。大家一定遇到过菜单或者按钮被不小心点没了的情况，并且在安装后默认的菜单内没有ADINA-M按钮。ADINA与CAD,OFFICE等软件一样，同样采取在按钮上点击右键选择需要的菜单或者按钮添加到界面上，以添加ADINA-M按钮为例，如下两张图所示。2.2 菜单及按钮 1.菜单依次为，文件，编辑，视图，显示，控制，几何，ADINA-M，模型，网格，计算，帮助。下文所讲的按钮在这些菜单里基本都会出现，菜单的编排顺序与建立模型、求解计算的顺序大致相同，简略介绍如下：文件内含新建文件，打开文件，保存、另存文件，以及与其他软件接口按钮。编辑对界面环境的一些定义，比如界面背景颜色，内
9、存分配，图形系统，环境相关设置等。其中，图形系统包含两种，open GL和windows GDI，前者对机器要求高，若配置一般，推荐采用后者。内存分配，有一定争论，期望大家积极讨论。环境相关设置里边的版本设置，本人使用过，但没成功，比如将ADINA8.3版本文件保存为8.1版本，始终无法实现，也请大家予以讨论。视图就是2.1所说的菜单及按钮显示和添加。显示除了一些特定按钮外，包含了界面辅助信息的输入子菜单，比如在屏幕内输入标注字符（此方法将在辅助功能章节中详述）控制此菜单中所涵盖的均是对模型运算前的附加设定，包括计算名称、自由度设定、时间函数设置、时间步设置、分析假设子菜单、计算运行设置，以及
10、对后处理文件的预设置功能。其中分析假设子菜单中包括常用的大小应变或者大小变形的设定菜单。几何内容主要是Native建模中点、线、面的定义按钮及辅助功能按钮，不得不提到的是空间函数的子菜单spatial functions，空间函数可以制造不规则效果，可以应用在荷载等边界条件中（本人没有实践，但感觉如此），菜单最后一项为domain，也就是常说的域，在同单元类型的网格之间考虑接触时，它的设置是不可或缺的。ADINA-Mparasolid建模方式的相关菜单，其中有布尔运算功能，也有应用广泛的切片功能。模型或者说是模式，这里所涵盖的是对几何模型附加的一些设置和功能，其中包括材料模式、单元类型、荷载、
11、边界条件、约束方程、初始状态，接触、断裂、坐标轴系统、子结构。网格包括节点、网格、单元的生成和设置，感觉功能不够强大。运算也就是求解器，FSI,TMC都在此处。帮助这个东西看着简单，但重要的很，帮助文件里包含的几本书是学习ADINA的关键。求解模块应力场、温度场、流体场、后处理分析模式静态分析、动态分析、模态分析、频域频度分析等等，不太熟悉，所以稍微列举，请大家补充。ATS自动时间步功能，就是那个蓝色的小a,研究不多，不收敛情况下，程序自动调整时间步长，进行重新计算。是否FSI运算流固耦合设定。FSI对流固耦合设置的按钮，不熟悉。Incompressible不懂。2.按钮依次为新建、打开、保存
12、、批处理、取消、前一步、高亮、取消高亮、橡皮、刷新、清屏、显示模型、修改显示模型、激活模型网格类型（不太确定）、显示荷载、显示边界条件、提示、选定、缩放、移动、绕轴旋转、绕原点旋转、放大、缩小、适合大小、放大网格、缩小网格、生成AI,PS文件、生成BMP,JPG文件、测距、测角。取消默认为5步，可以在编辑菜单下设置，当然步数越多占硬盘越大。高亮是寻找关键节点的一盏明灯，但如果网格过密，基本没啥作用。橡皮必须说一下，曾经有朋友问到这个问题，如何去掉界面里的ADINA标识，就使用它，先点选ADINA标识，然后点橡皮，刷就没了！提示也就是那个问号，作用很大，点选问号，然后去点你不清楚或者不了解的模型
13、、网格、单元等，在右下角的信息窗口就会提示你一些信息，比如节点号，还不如单元组号，该单元组有多少个单元，多少个节点，很多信息。缩放可以采用微操作，按ctrl，用鼠标点模型移动。绕轴旋转可以采用微操作，按shift，用鼠标点模型移动。绕原点旋转可以采用微操作，按alt，用鼠标点模型移动。其他按钮不再详述。依次为云图显示、修改云图、关闭云图、快速显示云图、云图圆滑显示、矢量图显示、修改矢量图、关闭矢量图、快速显示矢量图、未知1、未知2、未知3、网格显示按钮组、切片显示、运算后网格显示、原网格显示、放大结果显示、后退、前进、返回、结束、录制步，录制模式、动画播放、动画停播、生成AVI文件。此列按钮主
14、要为后处理辅助按钮，不再详述。依次为透明显示、正常显示、实体显示、剔除正面显示、zone按钮组、坐标系显示按钮组、显示几何体、显示点、显示线、显示面、显示体、显示点号、面号、体号、显示节点号、显示节点、显示单元号、显示材料轴、不同颜色显示单元组、显示接触面、显示接触方向、显示刚性接触和约束、网格类型按钮组（纳闷中）依次为定义坐标系、定义点、定义线、定义面、定义体、删除点、删除线、删除面、删除体、单元类型及网格划分按钮组、接触按钮组、点网格、线网格、面网格、体网格、删除网格、施加荷载、施加边界条件、未知、定义材料、定义截面、运算按钮。依次为导入模型（x_t文件）、定义body、删除body、拉伸
15、body、旋转body、定义切片、布尔运算、修整body、边界网格、face网格、body网格、未知此组按钮为ADINA-M操作按钮。3 ADINA前处理操作3.1 总体思路 首先介绍一下有限元分析的通用流程，如下图所示：几何模型求解参数设 置边界条件单元定义网格生成结果处理运行计算 在ADINA中的流程与通用流程有一定的差异，在划分网格之前需要先定义单元组，并且辅助设置（蓝色区域）可以在主流程（绿色区域）任意步骤进行设置或修改ADINA前处理，俗话说叫建模，基本顺序个人认为如下所示：建立几何模型Beam需设置截面定义单元组定义材料划分网格份数约束方程、单元生死、断裂设置、初始条件设置、接触设
16、置等生成网格设定边界条件（荷载、约束）自由度设置、时间函数、时间步、分析假设、重启动设置、求解方式设置、后处理文件设定等辅助设置（ctrl）运行计算结果后处理上述流程为一般情况，特殊情况比如岩土方面的地应力初始设置，需要提前进行地应力计算；再比如，rebar单元的使用，需要在单元组设置时选定，但网格却是在计算之后自动生成。单元生死与时间步的操作有些交叉，不能说谁先谁后，还是看个人习惯，如果思路清晰，在设置时间步之前进行单元生死设定也是没问题的。下面按照总体思路一步一步进行操作介绍。3.2 几何建模几何建模涵盖的操作比较多，在此只提及基本的操作。几何建模无非就是建立几何体，在ADINA中包含po
17、int、line、surface、volume、edge、face、body，还有一种特殊的sheet（可以作为切片，也可以作为单位厚度的body），建模方式分为Native和ADINA-M（parasolid）两种方式，下面按此两种方式进行进一步介绍。3.2.1 Native建模1.point上图为定义点的对话框，第一列为点号，可以按照自然数按顺序定义，也可以按照自己的想法定义号码，比如在一个原有模型中另外加一个构件，为了方便寻找这个新构件上的点号，可以将点号设定为比较好认的号码与原有点号明显区别，如1001，1002等。X1代表的就是X坐标，X2代表的是Y，X3代表的是Z。AUTO按钮的使
18、用：这个很主要，在ADINA的很多对话框输入数据中都能用到，它是按照等差数列进行设置的。见下图，from行内填写的是初始值，step是增量，to是终值。例如，from=1，step=2，to=9，点击OK后，在point列中就显示1，3，5，7，9。Import是导入txt文档，export是输出数据到txt文档，这个也很关键，有一些模型的点的排列是有一定规律的，比如抛物线或者等比例的点集合，可以采用excel进行排列坐标数据，然后另存为txt文档，直接导入ADINA，也有很重要的点坐标，需要重复使用，可以保存为txt文档。2.lineLine包含的内容不少，包括直线，弧线，圆，样条曲线，复制
19、线，延长线等。本文只介绍常用的几种。直线（straight）输入两端点点号即可。弧线（arc）六种方法 P1,P2,CENTER起点P1,终点P2，中心点P3。 P1,P2,P3三点确定弧线。 P1,CENTER,P3,ANGLE起点P1,中心点,平面点P3，角度确定弧线。 P1,CENTER,P3,CHORD起点P1,中心点,平面点P3,弦长确定弧线。 P1,P2,P3,RADIUS起点P1,终点P2，平面点P3，半径确定弧线。 P1,P2,P3,ANGLE起点P1,终点P2，平面点P3，角度确定弧线。图中的mode就是上述六种方法。圆弧（circle）三种方法。CENTER,P1,P3圆心
20、，起点P1，平面点P3确定圆。P1,P2,P3三点确定圆。CENER,RADIUS,P2,P3圆心，半径，极点P2（？），平面点P3确定圆组合线（combined）将多条直线组合成一条线，组合线在多边形面建模和中空面建模中用处很大，如图所示。3.surfaceSurface即常说的面，常用两种建面方式，第一种是4条线连接闭合成面，第二种是3或4个点确定面。也可用线旋转或者拉伸成面。注意的是，在建立三角面的时候，只用3个点就可以，比如点1，2，3,在点建面的4个空格内依次填写1，2，3，1，就形成了三角形。4.volumeVolume即常说的体，采用点建体的模式，volume包括4种主要形式：六
21、面体、棱柱体、棱锥体、四面体。3.2.2 ADINA-M建模1.bodyBody是ADINA-M建模方式的基本单元，生成Body后，自动形成face和edge。Body类型也有许多，包括块（正六面体）、圆柱、球体、圆环体、圆锥体、管、棱柱体、薄片。2切片建模切片建模指的就是使用sheet对已有body进行切割处理，在规则几何体的建模过程中用处很多，比如岩土体的土层分割等。切割之前需要建立切片，如图所示：切片类型有六种，X平面、Y平面、Z平面、原点和正方向、三点、平面多边形。前三项比较好理解，切片对应YZ平面、ZX平面、XY平面，在value里输入坐标值，坐标值所在平面就成为切片，如图所示：左侧
22、为边长为1的body立方体，右侧形成了一个切片，该切片就是X-PLANE切片类型下，输入value值为0.2，即X=0.2平面。原点和正方向那个方法我研究的不深，不太了解，这里就不阐述了。三点法和平面多边形差不多，即输入切面内的三个或者多个点形成切平面，以四边形为例，如图：图中右下角的表格内，position是切片角点的顺序，可以输入1，2，3，4，也可以输入101，102，103，104，是确认顺序的，因为在多边形切片模式下，切片的角点要求按照顺序输入，对应的点是P5,P1,P4,P7，或者P1,P4,P7,P5也可以。切片形成了，下一步就是切割了，切割也挺讲究的，要考虑先切谁后切谁，是否保
23、留切片，这需要大家自己去实践，形成经验。切割是在body modified按钮下的对话框中，选择section类型，然后选择目标body，就是准备被切的body，接下来选择用什么切，切片这里就使用sheets，下边的两个选项，第一个是让你确认是否在切割后保留切片，第二个是让你确认是否在切割后保留切割印迹（这个到底有什么用途，我没遇到过），最后最主要的就是切片号要填写进右侧表格，如果有多个切片，你要考虑好是同时切还是分开切，这很重要，尤其切片有交叉的时候，同时切和交叉切的效果不同。下图为单个切片切割前后结果对比。3.布尔运算这是ADINA-M建模的一大特色。3.3 定义单元组3.4 定义材料属性3.5 划分网格及网格生成3.6 设定边界条件（荷载、约束）3.7 特殊功能设置（单元生死、接触、约束方程、断裂等等）3.8 计算辅助设置 （自由度设置、时间步、时间函数、分析假设、重启动等等）3.9 运行4 ADINA后处理操作 4.1 云图 4.2 矢量图 4.3 结果曲线 4.4 list结果数据 4.5 其他基本辅助功能5 ADINA辅助操作 5.1 界面显示调整 5.2 图形、动画修整 5.3 成果整理 （借助其他软件）6 ADINA待解决基础操作问题汇总附件专心-专注-专业