A3.Subspace-based explicit dynamic analysis子空间投影法(subspace projection method)用于动力平衡方程的 直接显式积分；
A4.Direct solution steady-state harmonic response analysis；
列几个功能：
• (a)产生或输入(直接用几何数据库或 用IGES格式)要计算结构的几何模型， 将几何分解成可剖分的区域，并生 成有限元网格；
• (b)在几何上指定物理和力学性能；
• (c)在模型几何上指定载荷和边界条 件；
• (d)在完成模型后，完整的ABAQUS (*.inp)数据形成，递交作业进行计算， 并可监视和控制作业；
a.Coupled thermal-electrical analysis
b.Piezoelectric analysis 在压电材料中，电位梯度产生位
移/应变，而应变又引起材料中的电位 变化。
(6)土力学和地质力学分析 a. Coupled pore fluid diffusion and stress analysis 用于模拟渗水介质中单向，部分或完 全饱和流体的流动。
(5)ABAQUS/Aqua
• 这是一个可加在ABAQUS/Standard 中的一个模块，可用于海上采油平 台和海底管道等近海结构的模拟， 包括海洋中的波、浪、风载和浮力 的影响。
(6)ABAQUS/Safe
• 根据有限元的计算结果，计算疲劳 寿命。
(7)ABAQUS/Design
• 这是一个可加在ABAQUS/Standard 中的一个模块，用户可进行设计敏 度分析(Design Sensitivity Analysis)。
现在的有限元分析系统不但能分析
固体力学问题，而且也能分析其他方面 的问题，例：电磁场分析，机械系统的 动力分析(刚体动力学分析)，流体动力 分析，声学分析，空气弹性分析等。
3.后处理
求解得到的结果可以用后处理模块进
行结果的显示或数据的输出。结果显示一 般包括用图形显示五种结果：
a. 应力、应变、位移和温度等物理量 的等值线图或彩色云图；
ADINA
• ADINA(Automatic Dynamic Incremental Nonlinear Analysis) 的开 发者为K.J.Bathe教授，也是 SAP5(Structural Analysis Program) 程 序的三个开发者之一。
NISA/Display
• NISA(Numerically Integrated elements for System Analysis) 美 国 EMAC (Engineering Mechanics Research Corporation)开发的一个有限元分析 系统，它有一个 DISPLAY 模块，是 用于前处理和后处理的。
(model single phase, partially or fully saturated through porous media ： saturated flow, partially saturated flow, combined flow, moisture flow)．
有限元分析系统。
在美国，各个工业部门在应用有限元
分析系统时有所不同，例在航空航天部门 中，NASTRAN是最常用的，在核工业和 能源工业中，最多应用的是ABAQUS, ADINA, ANSYS和MARC等，在美国的汽 车工业部门则使用NISA/DISPLAY和 SUPERB等，而STRUDL则在土木工程师 中较为流行，因为它的梁单元较好。
有限元软件介绍13
1.前处理
前处理具有CAD式的操作环 境，人们可以直观地形成设计或 分析问题的几何模型，按照用户 的要求生成有限元网格，指定材 料性能，施加载荷和边界条件。
2. 求解
在前处理工作完成后，即可将待解 的问题递交给求解器求解，求解器包括 静力，动力，线性，非线性，稳态和瞬 态等各种方法求解。
MSC/PATRAN
MSC/PATRAN是一个最著名的前后 处理系统，它诞生于1980年, 是在美国国 家宇航局(NASA)的资助下，随着计算机 及其交互技术的发展, 而产生的新一代计 算机辅助工程分析前后处理系统, 它率先 把工程分析人员从繁重的数据准备工作中 摆脱出来, 并提供漂亮的计算结果仿真。 目前,己广泛应用于航空航天, 汽车, 造船, 海洋石油开采和国防等各工业技术领域。
A5. Subspace-based steady-state harmonic response analysis；
B.Modal superposition(模态迭加过程) B1. Frequency extraction , 计算系统的 固有频率；
B2. Modal dynamic time history analysis, 用模态迭加法分析线性问题 的动力时间历程响应；
(一) ABAQUS概况
• ABAQUS 是 美 国 HKS(Hibbitt, Karlsson, Sorensen)公司开发的大 型通用有限元分析程序。是一个功 能齐全的有限元程序。能较好地处 理高度非线性问题是该程序的特点。
• 它有下列几个模块：
(1)ABAQUS/CAE
• 它是一个完整的ABAQUS交互式图 形环境系统。是一个功能强大的前 后处理器。它使复杂的有限元分析 和结果的显示变为简单易行。它有下
(二)ABAQUS的计算分析功能
(1)静力分析(Static analysis) 静力分析是不考虑惯性影响的应
力分析。它有下列几个功能： a. 静力分析(Static analysis)，包括线性 和非线性； b. 屈 曲 特 征 值 (Eigenvalue buckling analysis)，临界(分叉)载荷的确定；
ABAQUS
• ABAQUS 是由Hibbitt, Karlsson, Sorensen三人合作开发的有限元分 析系统，因此，公司的名字就称为 HKS公司，在1978年推出。
ANSYS
• ANSYS是美国Swanson Analysis System Inc.(SASI)研究和开发的有限 元分析系统。该公司是John Swanson 于1970年创立的。
b. 结构变形前后的形状和网格图； c. 变形过程的动画演示； d. 时间历程图； e. 任意节点或高斯积分点上变量与时 间的历程曲线。
系统的接口
现在的有限元系统的前处理系统 都有一个与CAD/CAM相连的接口， 可以直接从CAD/CAM或其他工程绘 图软件读入数据文件，然后进入编码 转换，成为有限元系统的前处理用的 几何图形，接着就可以进行下一步的 前处理过程。
PATRAN前处理的结果可用于各 种FEM计算软件例:
ABAQUS, ANSYS, MSC/NASTRAN,
MSC/DYTRAN(碰撞分析),
Fluent(流场分析)等其他软件。
计算结果可以用这些软件来作后 处理，也可以用PATRAN来进行后处 理。
据有关文献介绍，ANSYS 和NASTRAN适用于线性到中 度非线性分析，ABAQUS和 ADINA是非线性功能较强的
including frictional effect and inertia effect)；
(4)Heat transfer analysis
a. Uncoupled heat transfer analysis 与应力/位移或电场无关，线性，非
线性的稳态和瞬态分析。
b. Sequentially coupled thermal stress
• 这是通用的计算分析模块，能够求 解线性和非线性问题，包括结构对 静力、动力、热和电的响应。
(4)ABAQUS/Explicit
• 用显式时间积分的方法分析固体和 结构的非线性，瞬态和动力问题。 它适用于冲击和爆炸等短时和瞬态 动力问题，对于成形过程和接触问 题这样高度非线性问题也是非常有 效的。
(2)动力分析(Dynamic analysis) 静力分析是考虑惯性影响的应力
分析。它有下列几个功能：
A.Direct-solution dynamic analysis A1. Implicit dynamic analysis 用于强 非线性瞬性动力响应；
A2. Explicit dynamic analysis
MSC/Nastran
• MSC/Nastran (NASA Structural Analysis) 是最早的一个有限元分析 系统， 最初是为美国航天局(NASA) 研究和发展的结构分析系统程序， 所以称为NASTRAN，在1971年，由 MSC公司开发和支持的，于1983年 MSC公司推出了商用的NASTRAN 版本。
• (e)可视化模块则用于解释结果。
(2)ABAQUS/Viewer
• 是ABAQUS/CAE的可视化模块，用 于交互式的计算结果的后处理。
• 后处理过程用菜单显示所有的可选
项。ABAQUS软件的结果可用五类
图形显示： *等值线或彩色云图
*历程图
*变形
*图形
*动画显示
(3)ABAQUS/Standard
B3.Mode-based
steady-state
harmonic response analysis, 以系统的
固有模；
B4.Response spectrum analysis, 线性 的响应谱分析； B5. Random response analysis(随机 响应分析)
在系统固有模态的基础上计算模型 随机激励的线性化响应。
在显式计算中应用中心差分算子， 显式积分的优点： 1. 可以用于非常大的问题； 2. 在求解不连续现象时更有效； 3. 可求解复杂的一般三维与变形体 接触的问题； 4. 解应力波问题时比隐式计算更有 效。