2013GDEM力学数值分析软件介绍

广联达土建算量软件GCL2013是GCL2008的升级版，软件持续秉承专业、准确、高效、简单的原则优化软件，新版GCL软件在业务处理范围及提高工作效率的易用性功能、CAD识别及外部数据的引用上做了很大的优化，是一款全新的产品，将会更高的提升使用者的算量速度及精度。

拱斜结构处理简单GCL2013采用真三维建模技术，对于拱斜进行也进行了精准的处理，斜墙、斜柱、异形墙、变截面柱、拱梁、拱墙、拱板处理专业，真三维建模，依附构件如墙面、天棚、屋面等都专业处理，确保计算准确。

汇总计算更加方便GCL2013在汇总计算上也做了很大的优化，不但增加了单图元、单构件汇总的功能，而且增加了汇总过程中的取消及汇总剩余时间的显示，解决了汇总效率及汇总取消等等问题。

数据复用效率更高GCL2013不但和广联达公司内部其他软件有数据接口，而且打通了与设计文件的数据接口，可以一键导入三维设计模型IFC格式的文件及天正软件的三维模型，使软件的建模效率更高更快。

CAD识别更加精确GCL2013对于CAD识别进行了全新的改进，识别折梁、识别墙等进行了本质上的优化，解决了折梁识别不准确、读取墙厚麻烦，墙识别后不封闭等等一系列问题，使软件CAD识别准确性更高，在优化CAD识别率的基础上也增加了图纸管理、识别房间、识别板等CAD识别功能。

易用功能更加快捷GCL2013也增加了一系列易用性的功能，自动生成圈梁、自动生成过梁、倒角、圆角、闭合、其他楼层图元显示、按CAD线智能布置、批量查改标注等等，使软件的建模效率及易用性更强、更人性化。

广联达土建算量软件已在全国多个工程上得到了广泛应用，单独使用图形软件的人数已达20万余人，目前，软件计算工程量正在全面替代手工算量，应用广联达土建算量软件也已成为工程量计算的主流趋势。

数值分析在计算流体力学中的应用计算流体力学是研究流体力学中的现象和现象的科学与工程学。

它利用数学方法和计算机技术模拟流体运动，并解决与流体力学相关的问题。

数值分析是计算流体力学中一种重要的技术手段，通过数值方法对流体模型进行离散化，将流体的连续性方程、动量方程和能量方程等转化为离散的代数方程，从而实现对流体力学问题的计算求解。

本文将讨论数值分析在计算流体力学中的应用。

一、数值模拟方法1. 数值模拟方法简介数值模拟方法是计算流体力学中应用最广泛的方法之一。

它利用有限差分、有限元、有限体积等数值方法将连续的流体问题离散化，并通过数值求解算法求解离散方程。

其中，有限差分法以空间的离散化为特点，有限元法以变分原理为基础，有限体积法以控制方程的积分形式为基础。

这些方法各有特点，可以根据具体问题选择合适的方法进行模拟。

2. 数值模拟的优势数值模拟方法的优势在于可以通过计算机程序对复杂的流体力学现象进行模拟，将实验室难以观测到的流动细节和变化进行分析。

通过数值模拟，可以快速、准确地获取流体力学问题的解，对流场的速度、压力、温度等参数进行全面的分析。

同时，数值模拟可以大大减少实验成本和周期，提高工程实践的效率。

二、数值分析在流体流动中的应用1. 流体力学的基本方程流体力学的基本方程包括连续性方程、动量方程和能量方程。

利用数值分析的方法，可以将这些方程离散化，转化为离散的代数方程进行求解。

通过求解这些方程，可以得到流体力学问题的解，并进一步分析流场中的各种物理现象。

2. 数值计算流体力学的步骤（1）建立流体模型：根据具体问题，确定流体区域的边界条件和初值条件，建立流体模型。

（2）离散化：利用数值模拟方法，将流体模型进行离散化处理，将连续的流体问题转化为离散的代数方程。

（3）求解代数方程：利用数值求解算法，对离散的代数方程进行求解，得到流体力学问题的解。

（4）结果分析：对求解结果进行后处理，包括流场参数的计算、流速流向的分布、压力分布等，从而进一步分析流体力学问题。

第26卷第2期河北科技大学学报Vol.26,No.2 2005年6月Journal of Hebei University of Science and Technology J une2005 文章编号:100821542(2005)022*******计算流体力学(CFD)的通用软件翟建华(河北科技大学国际交流与合作处,河北石家庄　050018)摘　要:对化学工程领域中的通用CFD(Comp utational Fluid Dynamics)模拟软件Phoenics,Flu2 ent,CFX等的具体特点和应用情况进行了综述,指出了他们各自的结构特点、特有模块、包含的数学模型和成功应用领域;给出了选用CFD软件平台的7项准则,对今后CFD技术的发展进行了预测,指出,今后CFD研究的主要方向将集中在数学模型开发、工程改造和新设备开发及与工艺软件的匹配连用等方面。

关键词:计算流体力学;模拟软件;CFX;FL U EN T;P HO EN ICS中图分类号:TQ015.9 文献标识码:AReview of commercial CFD softwareZHA I Jian2hua(Department of Internation Exchange and Cooperation,Hebei University of Science and Technology,Shijiazhuang Hebei 050018,China)Abstract:The paper summarizes the features and application of the CFD simulation software like Phoenics,Fluent and CFX etc in chemical engineering,and discusses their structure features,special modules,mathematical models and successf ul application areas.It also puts forward seven rules for the good choice of commercial CFD code for the CFD simulation researchers.Based on the prediction of the technology development,it points out the possible research direction for CFD in the f uture will focus on the development of mathematical model,project transformation,new equipment and their matching application with technologi2 cal software.K ey w ords:CFD;simulation software;CFX;FL U EN T;P HO EN ICSCFD(Comp utatio nal Fluid Dynamics)软件是计算流体力学软件的简称,是用来进行流场分析、计算、预测的专用工具。

计算流体力学（CFD）是近代流体力学，数值数学和计算机科学结合的产物，是一门具有强大生命力的边缘科学。

它以电子计算机为工具，应用各种离散化的数学方法，对流体力学的各类问题进行数值实验、计算机模拟和分析研究，以解决各种实际问题。

计算流体力学和相关的计算传热学，计算燃烧学的原理是用数值方法求解非线性联立的质量、能量、组分、动量和自定义的标量的微分方程组，求解结果能预报流动、传热、传质、燃烧等过程的细节，并成为过程装置优化和放大定量设计的有力工具。

计算流体力学的基本特征是数值模拟和计算机实验，它从基本物理定理出发，在很大程度上替代了耗资巨大的流体动力学实验设备，在科学研究和工程技术中产生巨大的影响。

目前比较好的CFD软件有：Fluent、CFX,Phoenics、Star-CD，除了Fluent 是美国公司的软件外，其它三个都是英国公司的产品------------------------------------------------------FLUENTFLUENT是目前国际上比较流行的商用CFD软件包，在美国的市场占有率为60%。

举凡跟流体，热传递及化学反应等有关的工业均可使用。

它具有丰富的物理模型、先进的数值方法以及强大的前后处理功能，在航空航天、汽车设计、石油天然气、涡轮机设计等方面都有着广泛的应用。

其在石油天然气工业上的应用包括：燃烧、井下分析、喷射控制、环境分析、油气消散/聚积、多相流、管道流动等等。

Fluent的软件设计基于CFD软件群的思想，从用户需求角度出发，针对各种复杂流动的物理现象，FLUENT软件采用不同的离散格式和数值方法，以期在特定的领域内使计算速度、稳定性和精度等方面达到最佳组合，从而高效率地解决各个领域的复杂流动计算问题。

基于上述思想，Fluent开发了适用于各个领域的流动模拟软件，这些软件能够模拟流体流动、传热传质、化学反应和其它复杂的物理现象，软件之间采用了统一的网格生成技术及共同的图形界面，而各软件之间的区别仅在于应用的工业背景不同，因此大大方便了用户。

多体系统动力学分析软件ADAMS的介绍ADAMS是美国学者蔡斯（Chace）等人利用多刚体动力学理论，选取系统每个刚体的质心在惯性参考系中的三个直角坐标和反映刚体方位的为广义坐标编制的计算程序。

其中应用了吉尔（Gear）等解决刚性积分问题的算法，并采用了稀疏矩阵技术来提高计算效率。

该软件因其强大的功能而在汽车航天等领域得到了广泛的应用。

1 ADAMS软件简介在研究汽车各种性能时，研究对象的建模、分析与求解始终是关键。

多体系统动力学软件为汽车动力学研究提供了强大的数学分析工具。

ADAMS软件就是其中的佼佼者。

ADAMS(Automatic Dynamic Analysis of Mechanical System)软件，是由美国机械动力公司（Mechanical Dynamics Inc.）开发的最优秀的机械系统动态仿真软件，是世界上最具权威性的，使用围最广的机械系统动力学分析软件。

用户使用ADAMS软件，可以自动生成包括机-电-液一体化在的、任意复杂系统的多体动力学数字化虚拟样机模型，能为用户提供从产品概念设计、方案论证、详细设计、到产品方案修改、优化、试验规划甚至故障诊断各阶段、全方位、高精度的仿真计算分析结果，从而达到缩短产品开发周期、降低开发成本、提高产品质量及竞争力的目的。

由于ADAMS软件具有通用、精确的仿真功能，方便、友好的用户界面和强大的图形动画显示能力，所以该软件已在全世界数以千计的著名大公司中得到成功的应用。

ADAMS软件一方面是机械系统动态仿真软件的应用软件，用户可以运用该软件非常方便地对虚拟样机进行静力学、运动学和动力学分析。

另一方面，又是机械系统仿真分析开发工具，其开放性的程序结构和多种接口，可以成为特殊行业用户进行特殊机械系统动态仿真分析的二次开发工具平台。

在产品开发过程中，工程师通过应用ADAMS软件会收到明显效果：＊分析时间由数月减少为数日＊降低工程制造和测试费用＊在产品制造出之前，就可以发现并更正设计错误，完善设计方案＊在产品开发过程中，减少所需的物理样机数量＊当进行物理样机测试有危险、费时和成本高时，可利用虚拟样机进行分析和仿真＊缩短产品的开发周期使用ADAMS建立虚拟样机非常容易。

目 录公司简介...................................................................................................................................................................1 的应用领域模型在边坡工程中的应用在结构工程中的应用GDEM 的特点...........................................................................................................................................................2 GDEM ...................................................................................................................................................3 GDEM 的基本模型 (4)1、块体模型 (4)（1）线弹性模型 (4)（2）Drucker-Prager 模型 (4)模型...............................................................................................................................（3）Mohr-Coulomb (4)（4）块体切割模型 (4)（5）孔隙渗流模型 (4)（6）蠕变模型 (4)2、界面模型 (4)（1）线弹性 (4)（2）脆性断裂模型 (4)（3）应变软化断裂模型 (4)（4）裂隙渗流模型 (5)3、工程结构模型 (5)（1）锚杆/锚索模型 (5)（2）钢筋模型.........................................................................................................................................................5 GDEM 中GPU 的加速效果. (6)GDEM 在边坡工程中的应用——连续到非连续 (7)GDEM 在边坡工程中的应用——运动性破坏 (8)GDEM ——渗流应力耦合....................................................................................................9 GDEM 在采矿工程中的应用..................................................................................................................................10 GDEM 在爆破工程中的应用..................................................................................................................................12 GDEM 在高速冲击中的应用..................................................................................................................................13 GDEM 在隧道工程中的应用..................................................................................................................................14 GDEM ..................................................................................................................................15 GDEM 在机械工程中的应用. (16)GDEM 在颗粒问题中的应用 (17)GDEM 在流体问题中的应用 (18)GDEM 在其他领域中的应用 (19)公司简介北京极道成然科技有限公司成立于2010年，是一家以研发、销售工程计算领域的高效并行数力学的，通过与国内外科研机构的密切值模拟软件，提供高性能计算全面解决方案的高科技新兴企业。

计算流体力学(CFD)的通用软件计算流体力学(CFD)的通用软件计算流体力学(CFD)是一种重要的工程分析方法，广泛应用于航空航天、汽车工业、船舶设计、建筑设计等领域。

随着计算机技术的快速发展，CFD的应用越来越广泛，也催生了许多通用软件的诞生，以帮助工程师进行流体力学分析和模拟。

本文将介绍几种常用的CFD通用软件，并对其特点和应用进行简要分析。

ANSYS Fluent是计算流体力学分析领域最知名的软件之一。

它拥有强大的求解器和多种建模选项，可以模拟包括气体、液体、多相流、传热等在内的多种流体现象。

ANSYS Fluent具有良好的用户界面和先进的后处理功能，使得工程师能够对复杂流体流动进行详尽的分析。

该软件在航空航天、汽车工业等领域得到了广泛应用。

OpenFOAM是一个自由、开源的CFD软件，具有灵活的求解器和广泛的应用范围。

它采用了有限体积方法，可以模拟多种流动问题，包括不可压缩流体、可压缩流体、多相流等。

OpenFOAM的优势在于其可扩展性和自定义性，通过编写自定义求解器，用户可以实现更复杂的物理模型和算法。

这使得OpenFOAM成为科研领域和程序开发者的首选。

CD-adapco Star-CCM+是另一款功能强大的CFD软件，也是工业界广泛使用的工具之一。

Star-CCM+具有直观的用户界面和先进的后处理功能，可以模拟包括颗粒流、化学反应、电磁场等在内的多种流体问题。

该软件的优势在于其多物理耦合能力和高性能计算能力，可以快速模拟复杂的流体现象。

除了以上提到的软件，还有许多其他的CFD通用软件可供选择，如COMSOL Multiphysics、NUMECA Fine/Marine等。

这些软件在特定领域或特定问题上有其独特的优势和适用性。

CFD的通用软件在工程分析和设计中发挥着重要的作用。

它们可以帮助工程师更好地理解流体力学现象，优化产品设计，加速产品开发过程。

然而，使用CFD软件需要一定的专业知识和经验。

梁内力图和最大内力值的自动计算工具袁晓光【摘要】材料力学中的内力图是确定杆件危险截面的重要依据, 利用Excel良好的交互性、丰富的内置函数、Vba强大的面向对象编程能力和对电子表格数据方便操作性, 研究并开发了自动化求解梁内力图和最大内力值的计算工具, 可以动态显示梁在集中力、分布力、集中弯矩和一般复杂载荷作用下的内力图, 该工作可为材料力学教学及与力学相关的工程应用提供一种新的思路和途径.%The risky beam section is determined by the internal force diagrams in material mechanics.A calculating tool is developed in the environment of Excel and Vba, which is capable of friendly interface, advanced programming, and data drawing. Thus, it can yield force diagram under the loading of concentrated force, distributed force, and force couple. It presents a new approach for the material mechanics teaching and engineering application.【期刊名称】《南通大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2018(017)004【总页数】5页(P90-94)【关键词】材料力学;内力图;Excel;Vba【作者】袁晓光【作者单位】南通大学交通学院, 江苏南通 226019【正文语种】中文【中图分类】O341材料力学是以固体材料的强度、变形和稳定为主要对象的基础学科，是结构和机械设计的科学基础.与刚体力学和质点力学不同，材料力学不仅考虑材料的变形，还研究在材料内部发生的内力的分布状况.内力图是确定危险截面时进行强度计算的基础，绘制内力图的训练在材料力学学习中占有重要的地位.高等院校教学改革和人才培养计划的调整和优化导致材料力学学时减少，另一方面科学技术飞速发展，新材料、新技术、新结构的不断涌现以及社会对工程创新型人才的需求，又对材料力学教学提出了新的要求，探索在有限学时内更有效地组织教学内容、改进教学方法和教学手段，提高教学质量的新模式势在必行[1]，因此引进计算机技术进行杆件的内力分析是十分必要的.范钦珊教授认为计算机分析的引入将会使材料力学所能解决的问题加深、加宽[2]，其依据材料力学基本原理和基本方法，对一般杆件内力计算、截面几何性质、应力状态和强度、稳定性问题，开发了计算流程图、Fortran源程序和算例.实践发现：在材料力学中引入计算机分析，可使计算过程大为简化和快捷，无论对于改变学生的知识结构，还是培养学生的能力，都将是有益的.杨桂生教授[3]针对材料力学中的主要计算问题，着重介绍了如何应用计算机进行计算，同时也涉及到部分疲劳强度的计算方法.在材料力学计算机应用中，Tateno[4]讨论了Excel和Vba用于函数的数值计算、自动处理数据、Vba编程语言的教学尝试.任凤鸣[5]把Excel电子表格用于力法的求解，在保持传统力法的基本原理和计算过程的基础上，解决了力法计算繁琐的问题，提高了计算速度和学习效率，增强了结构力学课程与实际的联系程度.杨艳[6]利用Excel的强大计算功能，解决了水力学高次方程试算问题.徐鹏[7]针对培养目标调整和学时减少的现实情况，从材料力学课程特点出发，在课堂教学环节的全程训练、力学建模与分析报告的综合训练、力学建模能力的考核评价等3个方面，对材料力学教学中加强学生力学建模能力培养进行了有益的探索和实践.Lam[8]使用Excel电子表格计算了梁的内力，但是没有使用Vba，并没有使计算自动化和呈现动态的数据图.张旭[9]利用CASes语言开发程序，实现了材料力学习题的动态生成和结果显示，不仅减轻了教师的备课、讲课难度，还能生成一定难度的考试题目及其标准答案，帮助出题教师迅速找到合适的内力图测试素材及其答案.马国军[10]尝试将现代力学及相关学科的一些研究成果引入到材料力学教学中，选材具有一定的新颖性和趣味性，难易适中，以力学为主，兼顾学科的交叉性，实践表明，通过这些新知识的引入，可以显著提升教育教学效果.此外，Excel和Vba也广泛用在了结构力学领域[11-17].本文在Excel和Vba的环境内，研究并开发了不同载荷作用下内力图的计算工具；在内力分析结果的基础上，设计了Excel电子表格内初始条件、计算控制、输入输出界面，编制了相应的Vba计算代码，以及使用过程，最后进行了总结.1 Excel和Vba绘制内力图的基本原理数值计算一般需要采用相应的软件如Matlab、Mathematica等或者以C++、Fortran等编程语言实现，通常情况下，一般计算机中没有这些软件，但都装有办公软件Excel.Excel是一种电子表格软件，可以方便地通过使用工作表来管理和编辑相关数据，具有许多用于数值计算的函数库，并可以根据单元格内数据，动态显示二维、三维等类型的数据图.同时，Excel也可使用内置的Vba（使用Visual Basic语言规范的宏语言，称为Visual Basic应用程序或 Visual Basic for Applications）.Excel和 Vba的关系如图1所示，Vba编辑器中创建的程序由多个过程组成.Vba完全面向对象体系结构，因其在开发方面的易用性及强大的功能，许多应用程序均以其作为开发工具.因此，Excel和Vba可以当作一个数值计算的工具，方便地应用在教学、工程等诸多领域.图1 Vba编辑器和电子表格之间的关系根据力的独立作用原理，在小变形条件和线弹性前提下，均可以将其分解为若干个简单载荷，分别计算出各个简单载荷作用下梁内的内力（矩），然后将相同截面上各简单载荷引起的弯矩相加，便得到复杂载荷作用下梁内各个截面上的内力（矩）.这使得Excel和Vba绘制内力图不存在理论上的困难.在具体使用过程中，将杆件的已知条件，如初始条件、边界条件和参数值直接引用工作表单元格中的给定值；同时，对应的Vba程序的执行和初始化通过放置命令按钮来实现，用于计算梁内力的Excel界面可见图 2，电子表格的左面可以输入梁长、计算时的分段数、计算所得的最大内力、计算和清除按钮，右面可以分别定义集中力、分布力和集中力偶的数目和作用位置.图2 梁内力计算所用的Excel界面和梁初始值2 简支梁一般载荷下Excel和Vba的实施和算例以受集中力、均布载荷和集中力偶作用的简支梁为例，如图 3（a）所示.现将其上的载荷分解为3种简单情形，分别如图 3（b）、（c）、（d）所示.在文献[2]的基础上，本文同时考虑了梁的剪力分布.图3 简支梁示意图如图3（b）所示，对于集中力作用，易知其剪力和弯矩表达式为（本计算所用的标系，右为x轴正方向，下为y轴正方向，弯矩的正方向，即z轴正方向指向纸面内）：令l=5 m，集中力P=20 N，作用点距左端为3 m，梁的分段数为100，将这些数据录入单元格，得到相应的剪力图、弯矩图（见图4），最大剪力为12 N，最大弯矩为23.9 N·m.图4 集中力作用下的剪力图和弯矩图图3（c）为均布载荷作用下的情况，同样，可以求得剪力方程为均布载荷对应的弯矩方程为其中，梁长不变，有一作用于整个梁的分布力，集度为20 N/m，将数据填入相应单元格，得到相应的剪力图、弯矩图，最大剪力为50 N，最大弯矩为62.5 N·m.图5 分布力作用下的剪力图和弯矩图图 3（d）为集中力偶m作用的情况，通过受力分析得到对应的剪力方程为集中力偶对应的弯矩方程为其中，将一集中弯矩m=15 N·m，施加到距离梁左端2 m的位置，将数据填入相应单元格，得到相应的剪力图、弯矩图（图 6），最大剪力为3 N，最大弯矩为9.0 N·m.图6 集中力偶作用下的剪力图和弯矩图这样对于简支梁的一般载荷情况（见图 3（a）），若想知道某一确定截面的内力（矩），分别根据公式（1）-（6），计算各单一载荷所产生的剪力和弯矩，然后将这些弯矩值相加，就得到3种载荷同时作用时的该截面上的总剪力和弯矩.如果梁上同时作用有若干个集中力、几段集度不等的分布载荷和几个集中力偶，上述分析依然有效，根据问题的类型，可以反复使用公式（1）-（6），然后将若干集中力、各段均布载荷和各集中力偶分别引起的弯矩求和.这种过程非常适合用计算机进行运算.在计算机上，不仅可以计算梁的有限个截面上的内力数值，而且可以动态给出内力曲线.计算中，需要将连续变量的内力函数差分化，即对x坐标取有限个差分值（相当于对梁等分段），随着梁分段数（见图2）的增加，内力图就越光滑.若有两个集中力分别为60，-50 N，相对左支座距离为1，2 m；集度为60 N/m，力的分布在2～5 m的范围内；距左支座4 m的位置还有一个集中力偶大小为70 N·m，如图 7所示，输入电子表格，按“计算内力（矩）”按钮，得到图 8的结果，最大剪力为128 N，最大弯矩为120 N·m.图7 受集中力、分布力和力偶矩的简支梁载荷图图8 一般载荷作用下的剪力图和弯矩图3 结论本文研究了如何使用Excel和Vba绘制材料力学中简支梁受集中力、分布力、集中弯矩或一般复合载荷作用下的内力图.通过Excel和Vba结合可以快速、准确并直观地得到梁的内力图、最大内力和危险截面，减少了繁琐的代数计算和大量的人力.在学生具备受力分析能力的基础上，使用Excel和Vba来计算杆件的内力并绘制内力图，一方面能在编程的过程中更深刻地理解内力表达式和数值计算技术，另一方面在得到计算工具后，可以提高学生的解决工程问题的能力和学习的兴趣，为卓越工程师的培养奠定坚实基础.参考文献：【相关文献】[1]宋曦，杨静宁.工科专业材料力学教学创新的探索与实践［J］.力学与实践，2010，32（2）：142-143.[2]范钦珊.材料力学计算机分析［M］.北京：高等教育出版社，1987.[3]杨桂生.材料力学计算机应用［M］.昆明：云南科技出版社，1990.[4]TATENO M，SAIKA T，KATO K，et al.Estimation of Excel VBA as programming language for an education ［J］.Journal of JSEE，1999，47（4）：2-7.[5]任凤鸣，汪新，郭仁俊.改进力法计算的研究［J］.力学与实践，2010，32（4）：83-86.[6]杨艳.Excel在《水力学》教学过程中的应用［J］.长江工程职业技术学院学报，2011，28（3）：69-71.[7]徐鹏，谢占魁，王复兴，等.材料力学教学中加强力学建模能力的探索与实践［J］.力学与实践，2014，36（2）：226-228.[8]LAM N T K.A new approach to the teaching of structural mechanics［J］.Procedia Engineering，2011，14：695-703.[9]张旭，李伟.材料力学辅助训练系统［C］//第16届北方七省市区力学学会学术会议，2016：3.[10]马国军，马红艳，季顺迎.力学相关成果引入材料力学教学的探索与实践［J］.力学与实践，2017（5）：499-502.[11]李晓玫，杨小平.Excel中的VBA程序设计［J］.四川师范大学学报（自然科学版），2004，27（4）：423-426.[12]张战军.用Excel求解线性方程组［J］.郑州轻工业学院学报，2006，21（3）：71-73.[13]杨惠英，邵晨光.用Excel求解线性方程组的方法［J］.东北电力大学学报（自然科学版），2007，27（4）：87-90.[14]陆宗斌.EXCEL快速解线性方程组［J］.信息与电脑，2015（7）：42-44.[15]焦箭，郭献忠.结构力学矩阵位移法与位移法的计算平台研究［J］.贵州大学学报（自然科学版），2001，18（4）：261-265.[16]吴奕生，陈海，郭金基.结构矩阵位移法在杆件结构分析中的应用［J］.广东土木与建筑，2005（2）：22-23.[17]张斌伟，王进玺，张兴元.关于《结构力学》中矩阵位移法的教学反思［J］.甘肃科技，2015，31（6）：76-78.。

常用CAE分析软件简介一．结构分析常用前后处理器HyperMesh: 在网格划分专用软件中，综合评价最高。

/FEMAP: 其产品被各大软件（包括MSC/NASTRAN）捆绑销售，有过骄人业绩，后归并于SDRC->EDS。

/products/plm/femap/MSC/PATRAN: MSC公司的网格划分软件，可实现与NASTRAN、ABAQUS、MARC、ANSYS 等诸多FEM软件接口的前后处理器。

/ ABAQUS/CAE: ABAQUS有限元分析的前后处理模块，也是建摸、分析和仿真的人机交互平台。

Truegrid: XYZ Scientific Application公司的网格剖分软件，在网格参数化剖分及生成高质量六面体网格方面有其独到性，可实现与30多个当前流行数值分析软件的输入文件接口。

二．基于隐式解法的线性和非线性结构分析软件ABAQUS/standard: 国际上著名的能求解高难度非线性问题的通用有限元程序系统，在隐式非线性结构分析软件中评价最高。

/MSC/MARC: 前MARC经营不善，被MSC公司并购，评价颇高的非线性结构分析软件。

其前后处理器可能被MSC/Patran取代。

/ ANSYS: 专业面广，在耦合分析中有一定的特点和优势。

/ ADINA: 在流固耦合方面很强，也是不错的非线性结构分析软件。

/ MSC/NASTRAN: 以最早期的航空航天方面的线性有限元分析系统为基础，线性结构分析系统的佼佼者，在动力计算方面也有一些独到的优越性。

/i-DEAS: 该软件提供了汽车零部件开发中常用的CAE分析功能。

由于FEM模型与CAD直接连接使用，可以很方便地修改形状后再计算。

/products/plm/ideas/simulation.shtlm/SAP2000: 80年代加州大学Berkeley分校的SAP85，曾被北大教授改成SAP85。

/products/sap2000.htmCAEFEM: 用C++写的FEM软件，有小内存可进行大规模计算之说。

结构力学求解器SMSolver 3D 试用版三维空间杆系输入和显示∙与2D求解器一致的半图形输入风格：对话框输入、修改、预览、应用∙OpenGL三维图形快速显示技术：缩放、旋转、平移∙图层技术：标注文本永远面向用户空间杆系几何构造分析∙可变体系、不变体系的判定∙常变体系、瞬变体系的判定∙多余约束数、体系自由度数的确定∙可变体系的机构模态的三维动画显示空间桁架、刚架的静力分析∙铰结点、刚结点∙铰支座、固定支座∙集中荷载、均布荷载、线性分布荷载∙位移、内力、反力计算及其数值显示和三维图形显示∙计算结果输出到文本文件更新说明：(11.03)∙三维浏览：观览器上双击鼠标，即可在旋转、平移、缩放三种模式之间依次切换，鼠标光标的形状随之改变。

∙复合结点：允许刚结点和铰结点组成的复合结点。

∙文本功能：添加文本功能，文本在观览器中的位置不随三维观览而改变。

∙三维优化：对三维图形显示进一步优化，全屏幕观览更加流畅。

∙纠错完善：纠正若干小错误，多处做了完善。

说明：此试用版也是测试版、征求意见版。

在提供期限内，正式版本发布前，将根据用户意见随时更新，请关注版本日期。

欢迎广大用户多多发现问题并提出宝贵意见和建议。

用户意见请用Email发到：SMSupport@A.钢架中,什么样为铰接,什么为钢结最简单的方法就是，看钢架柱脚部分连接板的大小柱角连接板大的就是钢接一般铰接连接板没有筋板的。

饺接的支座,没有弯矩M,只有水平和竖向反力.刚接的支座除了水平和竖向反力外,还有弯矩M.b.结构简化时用螺栓连接的时铰接还是钢接基本可以估计一下：仅在腹板有连接的，就是铰接；腹板和翼缘都有连接的，就是刚接。

C.铰接是指连接的两杆件可以有相对的转角，可以自由的转动。

而刚接是指连接的两杆件不能有相对的转角，即它们的角位移是相等的。

在实际的工程中，很多都不是严格意义上的铰接和刚接，就比如说钢结构厂房柱脚的铰接，通常的做法是两个螺栓或四个螺栓，虽然我们计算的时候按完全铰接（即认为弯矩等于零）来处理，但其实它还是承担一部分弯矩的。

目 录一、GDEM简介................................................................................................................................- 1 -二、GDEM对计算机系统的基本要求.............................................................................................- 2 -三、GPU的性能及选取...................................................................................................................- 2 -四、注意事项.................................................................................................................................- 2 -五、安装步骤.................................................................................................................................- 3 -一、GDEM简介随着数值计算技术的不断发展，通过数值分析来研究工程问题已经成为共识。

目前，数值计算领域面临着两方面的技术难题需要解决。

（1）无法通过一种数值软件来模拟材料由连续到非连续，最终到运动性破坏的全过程。

传统的数值计算方法主要包括两类：一类以连续介质力学为基础，模拟材料的连续变形及塑性破坏，主要包括有限元及有限差分等两种。

汽车制造中用于结构体分析的数值分析软件研究第一章：引言随着汽车工业的不断发展，数值分析软件在汽车结构体分析方面的应用越来越广泛。

数值分析软件可以实现对汽车结构体进行三维建模、静力学、动力学、耐久性和疲劳性等各方面的分析，从而为汽车制造提供了更为可靠和经济的解决方案。

本文将介绍汽车制造中用于结构体分析的数值分析软件，探讨其在汽车制造中的应用，及其未来发展的趋势。

第二章：数值分析软件的分类数值分析软件按应用领域和功能特点可分为以下几类：1. 有限元分析软件。

有限元分析软件是目前应用最广泛的数值分析软件之一。

有限元方法是一种将连续介质离散成有限个小元素进行数值计算的方法，该方法可以分析结构体的应力、变形、耐用度等性质。

2. 计算流体力学软件。

计算流体力学软件是一种专门用来模拟流体介质运动、传热和传质等现象的软件。

该软件可应用于汽车发动机、车身气动性设计等方面。

3. 复合材料设计软件。

复合材料设计软件主要用于分析和设计应用于汽车轻量化的材料，例如碳纤维复合材料（CFRP）和玻璃纤维增强塑料（GFRP）等复合材料。

第三章：市场上主流的汽车分析软件目前市场上主流的汽车分析软件主要有以下几种：1. Ansys。

Ansys是一个全面的有限元分析软件，被广泛用于汽车行业的振动、噪音和刚度等方面的计算分析。

2. LS-Dyna。

LS-Dyna是一个高级的动力学分析软件，可用于模拟汽车在高速运动时的碰撞和变形情况。

3. Abaqus。

Abaqus是一个全面的工程仿真软件，可用于汽车行业的疲劳寿命和耐久性分析。

第四章：数值分析软件在汽车制造中的应用1. 设计优化。

通过数值分析软件可以优化设计方案，例如通过微小的结构调整来改善汽车的耐久性和节省成本。

2. 制造工艺改进。

使用数值分析软件可以帮助制造商定位和消除制造过程中的缺陷，从而使得制造工艺更加高效和可靠。

3. 高级材料应用。

使用复合材料软件可以设计和测试复合材料的性能，例如增加材料的刚度和强度，从而使得汽车的质量更轻、性能更好。

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1、FEMLAB应用领域：世界领先、功能强大的专业数值分析软件包FEMLAB应用领域：●声学●生物科学●化学反应●弥散●电磁学●流体动力学●燃烧罐●地球科学●热传导●微电机系统●微波工程●光学●光子学●多孔介质●量子力学●无线电频率部件●半导体设备●结构力学●传动现象●波的传播2、FEMLAB应用模块：虽然用户可以自己通过建立几何模型进行建模，决定采用何种方程并把它们输入到软件当中去，但是通常这些都不是必须的。

FEMALB软件核心包中集成了大量的模型，它们都是针对不同的物理领域，主要有：●声学●集中——弥散●热传导●AC-DC电磁场●静电场●静磁场●不可压缩流体●结构力学●Helmholtz方程●Schrödinger方程●波动方程●广义偏微分方程当你在FEMLAB用户界面中激活任意一个模型库时，你所需做的只是建立几何模型，提供必要的参数。