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ADINA

ADINA 是一个大型商业通用软件,可用来求解线性、非线性、稳定性、动力学、流场、温度场、电磁场以及多物理场耦合等问题。ADINA在计算理论和求解问题的广泛性方面处于全球领先的地位,尤其针对结构非线性、流/固耦合等复杂问题的求解具有强大优势,被业内人士认为是非线性有限元发展方向的先导。经过近30年的商业化开发,ADINA已经成为全球最重要的非线性求解软件,被广泛应用于各个工业领域的工程仿真计算,包括土木建筑、交通运输、石油化工、机械制造、航空航天、汽车、国防军工、船舶以及科学研究等。

ADINA的含义是Automatic Dynamic Incremental Nonlinear Analysis的首字母缩写,为动力非线性有限元分析,这表达了软件开发者的基本目标,即ADINA除了求解线性问题外,还要具备分析非线性问题的强大功能,包括求解结构以及涉及结构场之外的多场耦合问题。

ADINA软件包含以下模块:

w ADINA-AUI:前后处理器

w ADINA-Structures:结构分析模块

w ADINA-CFD:计算流体动力学分析模块

w ADINA-Thermal:温度,场问题求解模块

w ADINA-FSI:流固耦合分析模块

w ADINA-TMC:热耦合求解模块

w ADINA-EM:电磁求解模块

ADINA-Structure

ADINA结构模块可用来求解线性、非线性、稳定性、动力学等多方面的问题,特别是在非线性及动力学等方面具有明显的优势。ADINA材料模式丰富,包括常见的弹塑性、粘弹、蠕变、生物肌体材料、损伤材料模式;同时ADINA环境中的材料开发也非常方便;且几乎ADINA中任何材料,都可以考虑破坏。ADINA提供最大主应力、最大剪切应力、塑性应变等多种常规破坏判决和7种复合材料专用失效准则。在非线性接触方面,ADINA提供了多种接触处理技术,包括约束函数法、Lagrangian乘子法、刚性目标面算法等。接触分析定义简单而且计算速度快,不需要人工控制接触面刚度,自迭代满足界面的运动和动力方程,精度高,计算稳定。同时摩擦系数可以随压力或其它参数的变化而变化,这符合很多工程实际情况。在动力学方面除了提供瞬态动力学分析、模态分析、谐波响应分析、响应谱分析、随机振动分析外;除了可以考虑整个部件级的接触模态外,还可以分析流固耦合体的特征模态和频率(例如考虑水的附加质量对水下工作结构振动频率的影响);此外,还同时具有显式和隐式时间积分算法,两种算法可以独立分析不同问题,也可以联合求解同一复杂成形问题的不同工序。

ADINA-Structure具有以下分析功能:

w 线性结构分析(Structural Linear

- 静力学(Static

- 隐式瞬态分析(Transient implicit

- 显式瞬态分析(Transient explicit

- 频域求解(Frequency

- 模态叠加(Mode superposition

- 周期对称(Cyclic symmetry

- 子结构(Substructuring

- 声流体(Acoustic fluids

w 非线性结构分析(Structural Linear

- 材料非线性(Material nonlinearity

- 大变形(Large deformations

- 大应变(Large strains

- 接触(Contact

- 隐式瞬态分析(Transient implicit

- 显式瞬态分析(Transient explicit

- 断裂力学(Fracture mechanics

- 复合材料(Composite

- 多孔介质(Porous media

- 重启动与结果映射(Restart, mapping solution

- 单元生死(Element birth / death

- 初始应变/应力(Initial strains / stresses

- 用户自定义单元、材料、断裂力学(User-defined elements, materials, fracture...

w 频域求解(Frequence Domain Analysis

- 响应谱(Response spectrum

- 傅立叶分析(Fourier analysis

- 简谐振动(Harmonic vibration

- 随机振动(Random vibration

- 基础响应谱(Floor response spectrum

w 结构屈曲分析(Bulking of Structures

- 线性屈曲(Linear buckling

- 非线性屈曲(nonlinear analysis

ADINA-CFD

ADINA-CFD为可压缩和不可压缩流体提供了世界一流的有限元和控制流量的解决能力,流体可包含自由表面、流体间以及流体-结构间的流动界面。ADINA-CFD采用有限元和有限体积法,带有完备和高效的解决方法,可解决任意几何学中的全部流动问题。

ADINA-CFD具有以下分析功能:

w 稳态和瞬态分析(Steady-state and Transient

w 不可压缩流动(Incompressible flows

w 微可压缩流动(Slightly compressible flows

w 低速可压缩流动(Low-speed compressible flows

w 高速可压缩流动(High-speed compressible flows

w 湍流模型(K-e, K-w turbulence models

w 多孔介质中的流动(Flow through porous media

w 自然/强迫对流(Natural / forced convection

w 共轭传热(Conjugate heat transfer

w 传质(Mass transfer

w 牛顿/非牛顿流体(Newton/Non-Newton

可压缩流动和不可压缩流动均支持:

w 恒定的粘性、热容量和导热性;

w 随温度变化的粘性、热容量和导热性;

w 随时间变化的粘性、热容量和导热性;

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ADINA-Thermal

ADINA-T温度模块具有强大的温度和热流分析能力,可以考虑2-D/3-D导热、辐射换热、对流换热;可以做稳态和瞬态分析;具有考虑时间和温度相关材料特性、潜热效应、单元生死等多种功能。此外,还可以和ADINA-Structure配合进行热-力耦合分析。

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ADINA-FSI

ADINA-FSI 是全球领先的多场耦合求解器,能将ADINA-StructureADINA-CFD的功能完全融合在一起,而且计算速度很快。由于求解器同属于ADINA软件公司,ADINA-FSI很容易将ADINA-StructureADINA-CFD的功能融合在一起,实现流固耦合分析,并兼具迭代(弱)耦合和直接(强)耦合两种算法。在ADINA流固耦合分析中,流体和结构的网格独立划分,界面上的网格不需要一致;可考虑自由液面运动、移动壁面以及耦合现象中的气蚀、相变、等极为复杂的工程问题;可考虑空气中或水下的结构物运动、接触、碰撞乃至于材料发生破坏等现象;当流体区域发生变化时可考虑网格重划分或跟随网格处理技术。

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ADINA-TMC

ADINA-TMC热力耦合模块主要用于全耦合热-力问题。对于这类问题,热分析结果影响结构,结构计算结果也影响传热计算。对于热-力耦合问题,兼具迭代(弱)耦合和直接(强)耦合两种算法。此外,热-力问题能够考虑下影响因素:材料塑性变形引起的内部热生成;接触物体之间的热交换;接触面之间摩擦引起的表面热生成等。

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