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●练习3问题：如图3-1所示，矩形薄板，中间挖有一圆孔。
薄板受水平均布拉力作用。
求板内的应力、应变分布。
图3-1在解题过程中，将给出前面例题中未涉及的如下几个操作：●在极坐标系中输入控制点●定义几何（材料）区域●沿定义的几何（材料）区域进行单元剖分●点、线、面编号的显示控制●图形的缩放●应力、应变显示及图形编辑以下例题解答过程是在熟悉例题1、2基础上完成的。
共分为如下几个步骤：一、输入模型控制数据(一)启动ADINA启动界面如图3-2所示，运行ADINA-AUI即可。
图3-2然后从运行模式选择框中选中“ADINA”，进行静力分析（见图3-3）。
图3-3（二）输入控制参数从“control”菜单中选择“Heading”，弹出对话框后输入“Problem 3: Plate with a hole in tension”，然后按“OK”确定完成。
然后从“control”菜单中选择“Degrees of Freedom”，输入系统的自由度。
在X-Translation, X-Rotation,Y-Rotation and Z-Rotation 前的复选框中去掉“”，按“OK”确定完成。
二、前处理（一）输入模型几何尺寸根据模型的对称性，只需要输入如下部分（见图3-4）的几何参数即可。
（1）输入控制点输入过程如下：首先选择“View”-“Toolbars”-“Geometry/Modeling”打开“Geometry andModeling ”工具条，单击“Define Points”图标，在弹出的工作表3-1中输入如下数据：（其中X1列可为空）表3-1 图3-4然后按“OK”确定完成。
接着输入孔的中心点，这要通过极坐标系来完成。
单击“Geometry and Modeling ”工具条中的“Coordinate Systems”图标，增加“coordinate system ”“1”, 设置“Type”为“Cylindrical” 按“OK”确定完成。
ANSYS分析步骤使用Ansys分析一个矩形截面梁求解在力F作用下梁的内力和变形，F=500KN，L=6m，B=400mm，H=600mm。
E=3e4一、准备1、用ANSYS PRODUCT LAUCHER启动软件，指定工作名称与标题；2、设定分析模块Preferences>Structural二、前处理（Preprocessor）1、定义单元属性Preprocessor>ElementType>Add/Edit/Delete>Add>Beam3(Solid42/Solid45)>Ok(Solid42>Option>Plane Strain)2、定义单元实常数Preprocessor>Real Constant>Add/Edit/Delete>Add> Ok，在AREA输入0.4*0.6，IZZ输入0.4*（0.6**3）/12,HEIGHT输入0.6>Ok3、定义材料属性Preprocessor>Material Props>Material Model>Structural>Linear>Elastic>Isotropic，在EX输入3e7>OkPreprocessor>Material Props>Material Model>Structural>Density4、创建和读入几何模型Preprocessor>Modeling>Creat>Keypoints>In Active CS，选取两个点1（0,0,0）2（6,0,0）>Lines>Straight Line（Areas），连接1、2点5、划分单元获得网格模型Preprocessor>Meshing>MeshTool，对线进行划分，划分为12个单元单元生死（1）选择分析类型，Solution>Analysis Type> Analysis Options,打勾大变形影响和选择N-R选项；（2）打开初始应力文件，Solution>Load Step Opts>Initial Stress>Write Stresses （3）求解Solution>Solve>Current LS（4）读入初试应力，Solution>Load Step Opts>Initial Stress>Read IS File（5）关闭初始应力文件（6）杀死单元Solution>Load Step Opts>Other>Birth&Death>Kill element（7）再求解6、保存三、求解（Solution）1、定义边界条件Solution>Define Loads>Apply>Structural>Displacement>On Nodes（On lines/On Areas），选择左边节点，选择All OFF，选择OK2、定义荷载Solution>Define Loads>Apply>Structural>Force/Moment(pressure/inertia)>On Nodes，拾取右边节点，选择FY，在VALUE输入-500，选择OKSolution>Define Loads>Apply>Structural>Inertia>Gravity>Global ,y除输入103、求解Main Menu：Solution>Solve>Current LS>Ok4、保存结果四、后处理（General Postproc）1、查看分析结果（变形和应力分布）Main Menu：General Postproc>Plot results>Deformed shape，>Read results>First set General Postproc>Plot results>Contour Plot>Nodal Solu, 查看节点云图 2、分析处理并评估结果1.打开程序AUI2.选择ADINA Structure3.定义点，选择Define points，输入点坐标，如需修改坐标如柱坐标（Cylindrical）可从Coordinate System中添加修改（注意辅助点也同时输入）4.Define lines 或Define surfaces划线和面5.利用Point labels或line labels等可查询点线面体的编号6.利用Cross section定义截面，注意截面s的方向应为指向辅助点的方向。
ADINA 技术资料技术资料汇总汇总ADINA 技术资料汇总 (1)结构方面 (2)重启动的作用 (2)约束方程的用处 (2)接触问题 (2)接触的一个常见警告信息 (2)接触问题不收敛的原因 (3)初始接触穿透的解决 (3)接触问题中的摩擦系数设置 (3)摩阻力的计算 (3)一个系统的阻尼与什么有关 (3)阻尼 (4)流体方面 (5)流体力学无量纲化分析 (5)VOF 方法 (6)结构方面重启动的作用重启动是以第一步计算的结果为初始条件开始第二步的计算。
如果是分步加载，可以使用重启动，但也可以不用重启动，time function 可以直接实现此功能。
如用重启动，第一次加载先计算一次，然后重启动，再计算第二次加载，由于二次加载时第一次的荷载停止作用，因此需要删除此载荷，这样如果分析是非线性，则第一次加载计算的应力应变重启动后将被继承；在线弹性分析中，重启动的求得结果是两次的迭加。
约束方程的用处个人感觉ADINA 的约束方程很好用，可以施加在节点上，也可能施加在几何体上，这是它的最大方便之处，其用途很多，本人接触的有以下几种：通过刚性体（刚度很大）加载，这时往往需要将与刚体接触的面进行约束方程处理。
处理铰链连接方式，如果有铰链存在，我们可以在铰链处建立两个点，而后将这两个点的移动自由度采用约束方程耦合起来。
均匀扩孔，如圆形管内壁受高压作用时，可以将内壁上的节点的径向自由度采用约束方程进行耦合。
处理不同质量网格的界面连接问题，有时为了处理网格的需要我们人为的将一个体分成几个体并单独划分网格，但界面上网格不连续，这时也可以采用约束方程来处理。
机构运动及其它运动物体之间的相互关系。
其它但约束方程也要慎用：单点与单点之间或单点与面之间的约束处理往往会造成很大的局部应力。
大变形或大位移中应该考虑：变形前的在变形后是否有变化。
接触问题接触问题属于一种强边界非线性问题。
接触的特点是在接触过程中，受接触体变形和接触边界上摩擦作用的影响，使得部分边界条件随加载过程而变，且不可恢复。
第二章 ADINA功能简介一、ADINA用户界面ADINA是一个全集成有限元分析系统，所有分析模块使用统一的前后处理用户界面ADINA User Interface (AUI)，易学易用，采用友好Windows图标风格创建几何模型，实现所有建模和前后处理功能。
其命令流文件Jobname.in自动记录跟踪用户的所有输入数据，用户可以根据需要随意查看、编辑Jobname.in文件达到重建或修改整个模型的目的。
ADINA-AUI的主要特点是：采用Parasolid为核心的实体建模技术，这是许多大型CAD 软件采用地一种几何建模技术，因此可以方便地创建各种复杂的几何模型。
同时，ADINA 提供各种几何数据接口，可以与当前的各种主流CAD软件实行无缝集成（如Unigraphics,SolidWork、SolidEdge、Pro/ENGINEER、I-DEAS、AutoCAD等等），直接利用CAD软件生成的几何模型进行有限元分析计算。
ADINA提供了多种网格划分工具，能对复杂模型进行全自动六面体网格划分，单元大小易于调整。
另外ADINA不但可以与CAD软件实现无缝连接，而且还可以与Nastran等软件交换有限元模型数据。
1 前处理功能：•Windows图标风格•用户可以根据需要添加和减少图标，任意组织界面•可对常用功能操作自定义快捷键•具有Undo和Redo功能•模型动态旋转、缩放和平移•快速方便的布尔运算，快速建立复杂模型•各种加载方式，载荷可以随时间和空间位置而变化•多种网格划分功能，可对复杂模型进行自动六面体网格划分2 后处理功能：•支持各种结果变量可视化处理方法，具有网格变形图、彩色云图、等值线图、矢量图、曲线图及其它实用绘图功能•同一窗口可以显示不同的结果图形•可对模型图进行隐藏、透明显示•屏幕或文件变量数据列表•方便的绘制出模型的任意点任一计算结果参量随时间或其他参量的变化曲线，例如应力－应变曲线、位移－时间曲线、应力－时间曲线等等•可以进行变量运算，从输出变量中定义导出变量•可以对相对结果进行图形显示（如最终时刻相对于t1时刻的变形情况－相对位移，常用于含地应力问题的变形结果处理。
a d i n a作业-结构分析
实例-详细步骤
辽宁工程技术大学研究生考试试卷
考试时间： 2013 年4月11日
考试科目：工程仿真分析
考生姓名：韩志强
评卷人：张淑坤
考试分数：建工研12-2班
一、ADINA概述
ADINA出现于1975年，是全球最流行的有限元分析软件之一。
一方面由于其强大功能，被工程界、科学研究、教育等众多用户广泛应用；另一方面由于其源代码Public Domain Code，其后出现的很多知名有限元程序都来源于ADINA的基础代码。
到ADINA84版本时已经具备基本功能框架，ADINA公司成立的目标是使其产品ADINA-大型商业有限元求解软件，专注求解结构、流体、流体与结构耦合等复杂非线性问题，并力求程序的求解能力、可靠性、求解效率全球领先。
经过30多年的持续发展，ADINA已经成为近年来发展最快的有限元软件之一及全球最重要的非线性求解软件之一，被广泛应用于各个行业的工程仿真分析，包括机械制造、材料加工、航空航天、汽车、土木建筑、电子电器、国防军工、船舶、铁道、石化、能源、科学研究及大专院校等各个领域。
二、问题描述
如下图所示受顶部集中荷载的线弹性实体圆柱，利用ADINA有限元工程仿真软件进行模拟分析，绘出应力云图及变形图，再利用ANSYS软件对结果进行比较分析。
材料性质：弹性模量E=2.07⨯1011N/m2；泊松比μ
=0.29。
集中荷载：P=5000N。
其几何尺寸如下图：（单位：m）
P
三、ADINA预处理
1、设置初始数据
题目名称：选Control-Heading，输入标题“hanzhiqiang”，然后单击OK。
自由度：选Control-Degrees of Freedom，X-Rotation，Y-Rotation和Z-Rotation选项为不选，单击OK。
2、几何建模
定义点：单击Define Points图标，并把以下信息输入到表中，然后单击OK 。
Point# X1 X2 X3
1 0 0 0
定义线：单击Define Lines图标，增加线1，把Type设置成Extruded，Initial Point设置成1，the components of the Vector设置成0.05，0.0，0.0，然后单击OK。
定义曲面：单击Define Surfaces图标，增加曲面1，把Type设置成Revolved，Initial Line设置成1，the Angle of Rotation设置成360，the Axis设置成Y，Check Coincidence按钮为不选，然后单击OK。
定义体：单击Define Volumes图标，增加体1，把Type设置成Extruded ，the Initial Surface设置成1，the components of the Vector设置成0.0，1.0，0.0，Check Coincidence 按钮为不选，然后单击OK。
各步操作主要图形窗口如下列图所示：
3、施加边界条件
单击Apply Fixity 图标，把“Apply to”区域设置成Surfaces，在表的第一行第一列输入1，然后单击OK。
单击Boundary Plot 图标显示边界条件。
4、定义和施加荷载
单击Apply Load 图标，把Load Type设置成Force，单击Load Number 区域右侧的Define...按钮。
在Define Concentrated Force 对话框中增加force 1，把Magnitude设置成1000，把Direction设置成(-1.0，0.0，0.0) ，单击OK。
在Apply Load 对话框中表的第一行中，把Site # 设置成6，然后单击OK关闭Apply Load 对话框。
单击Load Plot 图标，图形窗口如下图所示：
5、定义材料参数
单击Manage Materials 图标，再单击Elastic Isotropic按钮。
在Define Isotropic Linear Elastic Material对话框中，增加材料1，把Young’s Modulus设置为2.07E11，把Poisson’s ratio 设置为0.29 ，然后单击OK。
单击Close按钮关闭Manage Material Definitions对话框。
6、网格划分生成有限元模型
单元组：单击Define Element Groups图标，增加组号1, 把Type设置为3-D Solid ，然后单击OK。
网格划分：划分网格时，在体的u ，v 和w方向指定划分的份数。
其中，u方向指的是切线方向，v 方向指的是轴线方向，w方向指的是半径方向。
单击Subdivide Volumes 图标，把在u、v和w方向的Number of Subdivisions 分别指定为8、5和2，然后单击OK。
生成网格单元模型：单击Mesh Volumes图标，在表的第一行输入1，然后单击OK。
图形窗口如下图所示：
四、ADINA后处理及结果比较分析
首先单击Save，把数据库保存到文件hanzhiqiang中。
生成ADINA数据文件并运行ADINA，单击Data File/Solution图标，把文件名设置成hanzhiqiang，单击Save保存结果文件。
进入ADINA后处理模式，单击Open，打开结果文件hanzhiqiang.por。
应力云图及应力结果比较分析：单击Create Band Plot 图标，把Band Plot Variable设置成 (Stress: STRESS-YY) ，单击OK。
图形窗口如下图所示：
注：固定端附近的云图不连续，或有“跳跃”现象。
可以对云图作平滑操作。
单击Smooth Plots图标即可。
利用ANSYS建模分析，其位移图如下所示，沿Z轴方向正应力的分布以及最大应力的位置与ADINA分析一致，数值基本吻合。
其中误差可能来源于网格划分方式的不同。
在ADINA 后处理模式中，在应力结果列表中将最大应力点处对应的沿y 轴方向的各节点的应力值分别提取出来，利用Excel 将各节点处的应力值绘成如下折线图：
节点应力值
2.1 5.27.314.2
17.1
23.7
26.8
32.9
37.3
39.5
51.8
102030405060
110
387
118
395
126
403134
411
142
419
150
节点号
应力值（10^6M P a ）
应力值
各节点对应的应力值曲线形状与理论分析一致，将其数值与手算结果比较非常接近，可见其计算结果是应该是准确的。
变形图及变形结果比较分析：单击，查看变形图如下：
利用ANSYS建模分析，其位移图如下，位移的分布以及最大位移的位置及数值与ADINA分析吻合，其中微小误差可能来源于网格划分方式的不同。
由此可见，其计算分析结果是应该是准确的。
