有限元与midas介绍

一、有限元结构分析基本概念列出至少三种大型有限元软件及各有的特点MIDAS/Civil是针对土木结构，特别是分析象预应力箱型桥梁、悬索桥、斜拉桥等特殊的桥梁结构形式，同时可以做非线性边界分析、水化热分析、材料非线性分析、静力弹塑性分析、动力弹塑性分析。

为能够迅速、准确地完成类似结构的分析和设计，以填补目前土木结构分析、设计软件市场的空白，而开发的“土木结构专用的结构分析与优化设计软件SAP2000集成化的通用结构分析与设计软件。

在SAP2000三维图形环境中提供了多种建模、分析和设计选项，且完全在一个集成的图形界面内实现。

在今天的市场上SAP2000已经被证实是最具集成化、高效率和实用的通用结构软件。

ANSYS软件是融结构、流体、电场、磁场、声场分析于一体的大型通用有限元分析软件。

1.在有限元软件中一般含有几种坐标，及各坐标的意义和使用场合全局坐标系是三维空间物体所在的坐标系，模型的顶点坐标就是基于这个坐标系来表达的。

用户坐标系的原点可以放在任意位置上，坐标系也可以倾斜任意角度。

在绘制三维图形时，经常要建立和改变用户坐标系来绘制不同基本面上的平面图形单元坐标系也是由xyz三轴满足右手螺旋法则的空间直角坐标系xyz表示三个轴的方向节点坐标系，单元坐标系主要用于定义单元属性这些属性包括单元材料属性，单元的截面属性、单元均布荷载等。

节点坐标系用以确定节点的每个自由度的方向，每个节点都有其自己的坐标系，在缺省状态下，不管用户在什么坐标系下建立的有限元模型，节点坐标系都是与总体笛卡尔坐标系平行。

2.有限元中的单元从集合形状上分为哪几种单元，及各单元使用的场合1.桁架单元：通常利用该单元做桁架结构或者交叉支撑结构的受力分析。

2.只受拉单元：只传递轴向拉力通常利用该单元做抗风支撑或吊钩等构件的受力分析。

3.索单元;它只能传递单元的轴向拉力，利用这单元可以做随张拉力大小的改变，构件的刚度发生变化的索结构的受力分析。

MIDAS分析分析MIDAS/Civil可以对所有的建筑物进⾏线性和⾮线性分析。

特别是装有的多种多样的有限元，可⾮常有效地对建筑物进⾏分析。

在分析功能⽅⾯，由于内存设计所需的多种优秀的运算原理，故可计算出⼗分适⽤且精确的分析结果。

另外不仅对节点数和单元数没有限制，对荷载⼯况和荷载组合数也没有限制。

有限元对于⼀般建筑物所使⽤的梁单元，MIDAS/Civil内存有不仅对于两节点，对于两节点间的变形及任意截⾯的最⼤应⼒分布都可以进⾏分析的功能。

(结果>梁单元细部分析功能).对于板单元，通过适当地使⽤薄板单元(DKT, DKQ)和厚板单元(DKMT, DKM Q)，可以对⼀般储存容器等薄板结构以及各种墙体、板桥的上板、基础板等厚板结构获得精确的分析结果。

具备最新运算原理的变截⾯梁单元可以准确地描述纵⽅向截⾯⼤⼩发⽣变化的承托部分(Hunch beam)或桥梁主梁的效应。

另外所内存的索单元可以有效地⽤来对微⼩应变(Small strain)条件的斜张桥或存在下垂效果(Sagging effect)等⼏何⾮线性特性的悬索结构进⾏设计。

MIDAS/Civil的有限元库如下。

桁架传递单元轴向的张拉、压缩荷载只受拉桁架/钩传递单元轴向的张拉荷载，对于钩，考虑钩距索传递单元轴向的张拉荷载，考虑随内部张⼒变化⽽变化的刚度和下垂效果125G ETTING S TARTED126 只受压桁架/隔断传递单元轴向的压缩荷载对于隔断，考虑隔断距离⼀般梁⼀般梁单元，每个节点考虑6个变形⾃由度变截⾯梁变截⾯梁单元，每个节点考虑6个变形⾃由度板板单元，考虑板内效应和板外弯矩效应平⾯应⼒单元考虑⾯内效应平⾯应变单元考虑全局坐标系X-Z平⾯内的⼆维效应轴对称单元考虑全局坐标系X-Z平⾯内的⼆维效应实体单元每个节点考虑3个变形⾃由度粘弹性消能器由线性弹簧和粘性阻尼并联或串联⽽成，⽤户可根据减震装置的特性对其选择来进⾏建模滞后系统由拥有单轴塑性的6个独⽴的弹簧构成，主要⽤于建⽴如塑性阻尼器⼀样可减低建筑物振动的装置的模型铅芯橡胶⽀座隔震系统利⽤橡胶的低刚度和铅易于屈服的特性来隔离振动对建筑物的影响。

midas 路面结构计算Midas 路面结构计算引言：路面结构是指由多种材料组成的路面层，用于承载车辆和行人的交通载荷并分散到基础土层。

Midas 路面结构计算是一种基于有限元方法的工程分析软件，可用于设计和评估不同类型的路面结构。

本文将介绍Midas 路面结构计算的原理、应用以及其在路面工程中的重要性。

一、Midas 路面结构计算的原理Midas 路面结构计算基于有限元方法，通过将路面结构分割成小的有限元单元，使用力学原理和数学模型来模拟路面受力和变形的情况。

其原理包括以下几个方面：1.1 材料模型：Midas 路面结构计算提供了多种材料模型，包括弹性模型、线性弹塑性模型和非线性弹塑性模型。

用户可以根据具体情况选择适合的材料模型。

1.2 荷载模型：Midas 路面结构计算考虑了不同类型的荷载，包括轮载荷、静载荷和动载荷。

用户可以根据实际情况输入荷载参数，并考虑不同位置和时间的荷载变化。

1.3 边界条件：Midas 路面结构计算需要输入路面结构的边界条件，包括固定边界和自由边界。

固定边界是指路面结构与周围环境的约束关系，而自由边界是指路面结构与基础土层的接触情况。

二、Midas 路面结构计算的应用Midas 路面结构计算广泛应用于道路、桥梁和机场等交通工程中，可用于以下方面：2.1 路面设计：Midas 路面结构计算可以根据不同的交通载荷和材料特性，设计出合理的路面结构。

通过对路面结构的受力和变形进行分析，可以确定路面结构的厚度和材料的选择，以确保路面的安全性和耐久性。

2.2 路面评估：Midas 路面结构计算可以对现有路面进行评估，分析其受力和变形情况，判断其是否需要修复或重新铺设。

通过对路面结构的评估，可以提前发现潜在的问题，采取相应的维护和修复措施，延长路面的使用寿命。

2.3 路面施工：Midas 路面结构计算可以在施工过程中提供支持，帮助工程师确定适当的施工方法和工艺。

通过模拟路面结构的受力和变形情况，可以预测施工过程中可能出现的问题，并采取相应的措施加以解决。

midasmidas中文名迈达斯，是一种结构设计有限元分析软件,分为MIDAS/GTS,MIDAS/CIVIL,MIDAS/GEN,MIDAS/FX+,MIDAS/SDS,MIDAS FEAMIDAS/Civil是针对土木结构，特别是分析象预应力箱型桥梁、悬索桥、斜拉桥等特殊的桥梁结构形式，同时可以做非线性边界分析、水化热分析、材料非线性分析、静力弹塑性分析、动力弹塑性分析。

为能够迅速、准确地完成类似结构的分析和设计，以填补目前土木结构分析、设计软件市场的空白，而开发的“土木结构专用的结构分析与优化设计软件”。

广泛的适用领域钢筋混凝土桥梁: 板型桥梁、刚架桥梁、预应力桥梁联合桥梁: 钢箱型桥梁、梁板桥梁预应力钢筋混凝土箱型桥梁: 悬臂法、顶推法、移动支架法、满堂支架法大跨度桥梁: 悬索桥、斜拉桥、拱桥大体积混凝土的水化热分析: 预应力钢筋混凝土箱型桥梁、桥台、桥脚、防波堤地下结构: 地铁、通信电缆管道、上下水处理设施、隧道工业建筑: 水塔、压力容器、电力输送塔、发电厂国家基础建设: 飞机场、大坝、港口midas FEA是“目前唯一全部中文化的土木专用非线性及细部分析软件”，它的几何建模和网格划分技术采用了在土木领域中已经被广泛应用的前后处理软件midas FX+的核心技术，同时融入了MIDAS强大的线性、非线性分析内核，并与荷兰TNO DIANA公司进行了技术合作，是一款专门适用于土木领域的高端非线性分析和细部分析软件。

midas FEA拥有简洁直观的用户界面，即使是初学者也可以在短期内迅速掌握。

特别是工程中比较难处理的各种非线性分析问题，程序不仅提供了简单的参数化输入方法，其全中文化的程序界面、全中文化的技术手册、全中文化的培训例题，可以让初学者迅速成长为高级分析人员。

delphi 中应用MIDAS（Multi-tier Distributed Applications Services）多层分布应用服务为开发者开发多层应用提供了一套高级组件、服务器及核心技术。

基于midasCivil四孔箱涵有限元分析探讨基于midasCivil四孔箱涵有限元分析探讨引言箱涵是一种常见的交通工程结构，广泛应用于城市道路、高速公路等交通建设中。

在设计和施工箱涵时，为了确保其安全性和可靠性，需要进行详细的结构分析和优化设计。

有限元分析是一种常用的结构分析方法，可以模拟复杂的力学行为，帮助工程师预测结构的应力、变形和破坏情况。

本文利用midasCivil软件，基于四孔箱涵结构，进行有限元分析，探讨其力学行为和结构优化。

箱涵结构简介四孔箱涵是一种常见的多孔道路结构，由四个孔洞组成，形状类似于长方形框架。

箱涵结构主要由顶板、底板、侧板和堵箱板组成，通过这些构件的受力传递，保证了箱涵的整体稳定性。

有限元模型建立首先，我们利用midasCivil软件建立了四孔箱涵的有限元模型。

模型中包括了顶板、底板、侧板和堵箱板，以及固定在地基上的支撑节点。

接下来，我们为每个构件分配了合适的材料性质和截面形状，以准确地模拟箱涵结构的实际受力情况。

加载条件设定在有限元分析中，我们需要为模型设置适当的加载条件，以模拟箱涵在实际使用中可能遭受的力。

首先，我们为顶板模拟了均匀分布的车辆荷载，这是箱涵最常见的荷载情况。

然后，我们为底板施加了水平和垂直方向的地面压力，以模拟可能的地震、水压力等外部荷载。

最后，我们针对箱涵结构的特点，施加了适当的边界条件，例如顶板的固定边界和底板的弹性支撑。

分析结果与讨论通过有限元分析，我们得到了四孔箱涵在不同加载条件下的应力和变形结果。

根据结果分析，我们可以得出以下结论： 1. 在车辆荷载作用下，顶板和侧板的应力集中区域主要位于箱涵的中心，而底板的应力集中区域位于箱涵下部的支撑节点处。

2. 在地面压力作用下，顶板和侧板的应力主要受到竖向地面压力的影响，底板的应力主要受到水平和垂直地面压力的影响。

3. 箱涵结构的受力传递主要通过顶板和底板实现，通过合理设计顶板和底板的截面形状和材料，可以有效减少应力集中问题。

midas 梁单元定义-回复"Midas梁单元定义"：Midas梁单元是结构分析中常用的一种数学模型，用于计算和预测梁结构的行为和响应。

它是由Midas公司开发的一种有限元分析软件中的一个关键组成部分。

Midas梁单元的定义包括了梁单元的几何形状、材料性质、边界条件以及数学公式等方面的描述。

首先，让我们来了解一下什么是有限元分析。

有限元分析是一种利用数学方法将复杂的物理问题简化为数学模型的工程分析技术。

它通过将结构分割成有限个小的单元，然后根据物理原理和计算机算法，求解出每个单元的应力、应变、变形等物理量，最后通过组合求解出整个结构的行为和响应。

Midas梁单元的定义涵盖了以下几个方面：1. 几何形状：梁单元通常用于模拟线性弹性梁结构，因此其几何形状一般为长条形，即长度远大于宽度和厚度。

根据结构的实际情况，可以选择不同形状的梁单元，如矩形、圆形、T形等。

2. 材料性质：梁单元的材料性质是建立模型的基础，包括弹性模量、杨氏模量、泊松比等。

这些材料性质会直接影响梁单元的刚度和变形特性。

3. 边界条件：在进行有限元分析时，需要为梁单元设置边界条件，即梁与其他结构的连接方式。

边界条件包括约束条件（支座、铰支等）和加载条件（弯矩、荷载等）。

这些条件将影响梁单元的边界行为和响应。

4. 数学公式：Midas梁单元的定义还包括用于计算和求解梁结构行为的数学公式。

这些公式基于力学和弹性理论，考虑了梁单元在各个方向上的应力、应变和变形情况。

Midas梁单元的定义是通过数学建模和计算机算法实现的。

一旦定义完成，可以利用Midas梁单元来进行梁结构的分析和设计。

通过对悬臂梁、简支梁、梁与柱等结构的模拟和分析，可以预测梁结构的荷载承载能力、变形情况以及应力分布等。

这些分析结果将为工程师提供重要的设计参考和优化方案。

总之，Midas梁单元的定义是结构分析中至关重要的一部分。

它描述了梁单元的几何形状、材料性质、边界条件以及数学公式等关键信息，为梁结构的分析和设计提供了有力工具和方法。

MIDAS/Gen建筑结构通用有限元软件特点一、与国内建筑结构分析软件PKPM、TBSA等比较1、建模方式MIDAS/Gen采用空间三维建模技术，不但适用规则结构的建模，而且还非常适用于一些体形比较特殊结构的建模，如筒仓、隧道、地下结构、水池、体育场馆、各种类型工业厂房等。

而PKPM采用的是平面二维建模技术，对于一些规则结构较适用，而对一些体形复杂结构的建模很困难，甚至根本不能建模。

MIDAS/Gen可以建立由多种材料组成的结构模型，不仅有混凝土、钢材，还可以用户自定义材料，而PKPM材料类型只有混凝土和钢材两种。

2、有限元网格划分MIDAS/Gen在有限元网格划分上比较精确协调，既可以自动划分有限元网格，也可由设计者人工手动划分有限元网格，比如剪力墙既可以由墙单元建模，也可通过建立板单元来模拟剪力墙，只要注意细分板单元，其计算精度将比墙单元的模型还要高。

在结构的一些特殊部位，例如带转换层结构的转换构件部位，MIDAS/Gen能使边界有限元划分非常协调，以保证计算的精度。

而PKPM有限元网格的划分只能由程序自动完成，不能由设计者人为干预，这样对于一些特殊构件，比如在楼板与转换梁交界处的有限元划分将会出现奇异、不协调等现象，计算精度也不易保证。

3、单元类型、边界条件及荷载类型MIDAS/Gen单元类型较齐全，不但有梁单元、桁架单元、板单元、墙单元，还有只受拉压单元、钩单元、索单元、实体单元等等。

边界条件也很多，有一般支撑、节点弹性支撑、面弹性支撑、刚性连接、非线性连接等等。

荷载类型不但有线载、面载还有压力荷载、液体压力荷载及温度荷载等。

通过这些单元、边界条件、荷载类型能够非常便利的建模，模拟结构的实际受力状态进行分析，而PKPM单元类型很少，仅有梁单元、板单元、墙单元，边界条件也很少，根本没有液体压力荷载及温度荷载，所以利用其分析的结构类型很有限。

4、分析功能MIDAS/Gen不但能够做静力分析、反应谱分析、时程分析、动静力弹塑性分析，预应力分析，还能做屈曲分析、非线性分析、消能减震分析等，特别是能真实的模拟施工过程进行施工阶段分析，同时还可以考虑材料的时间依存特性，比如混凝土的收缩、徐变及抗压强度随时间的变化等特性。

midas fea nx计算原理Midas FEA NX是一种计算原理，它是一种基于有限元分析（Finite Element Analysis，FEA）的工程分析软件。

通过使用Midas FEA NX，工程师可以对各种结构进行强度、刚度、振动等方面的分析，以评估其性能和可靠性。

Midas FEA NX的计算原理基于有限元法。

有限元法是一种数值计算方法，通过将实际结构划分为有限个小单元，然后对每个小单元进行分析和计算，最后将结果整合起来得到整个结构的性能。

这种方法可以有效地模拟复杂的结构行为，并提供准确的结果。

在使用Midas FEA NX进行分析时，首先需要将结构进行离散化，即将结构划分为小单元。

然后，根据结构的特性和加载条件，选择适当的材料特性和边界条件。

接下来，使用适当的数学模型和方程，对每个小单元进行分析和计算。

最后，将每个小单元的结果整合起来，得到整个结构的性能参数，如应力、应变、位移等。

Midas FEA NX的计算原理是基于有限元法的数学原理和物理原理。

它依赖于大量的数学计算和模型求解，以得到准确的结果。

同时，它还考虑了结构的非线性、动力学行为等因素，以提供更全面的分析和评估。

Midas FEA NX的计算原理虽然复杂，但工程师只需通过简单的操作和输入，即可进行结构分析。

这使得工程师能够更加专注于问题的解决和设计的优化，而无需深入研究和理解计算原理的细节。

Midas FEA NX是一种基于有限元法的工程分析软件，它通过离散化结构、选择适当的材料和边界条件，运用数学模型和方程对每个小单元进行分析和计算，最终得到整个结构的性能参数。

它的计算原理基于数学和物理原理，经过大量的数学计算和模型求解，以提供准确的结果。

工程师可以利用Midas FEA NX进行结构分析和优化设计，以确保结构的性能和可靠性。

总结了一下MIDAS软件MIDAS（Mechanical and Industrial Design Automation System）软件是一款综合性的结构工程软件，主要用于结构分析、设计和优化。

它由MIDAS IT公司开发，已经成为全球范围内最受欢迎和广泛应用的结构工程软件之一、MIDAS软件具有多种功能模块，以满足不同类型和规模的工程项目的需求。

这篇文章将总结MIDAS软件的主要特点和应用领域。

首先，MIDAS软件具有强大的分析功能。

它可以进行线性和非线性的静力分析、动力分析、热力分析和随机振动分析。

MIDAS软件支持多种分析方法，包括有限元分析、边界元分析、离散元分析和模态分析等。

使用这些分析功能，工程师可以准确地评估结构的安全性、性能和可靠性。

其次，MIDAS软件拥有丰富的设计工具。

它提供了多种建模工具和设计工具，包括梁、板、壳、柱和节点等元素的建模工具，以及截面设计、构件设计和连接设计等功能。

MIDAS软件还支持多种材料的设计和分析，如钢、混凝土、木材和复合材料等。

这些设计工具使工程师能够高效地完成结构设计，并优化结构的性能和成本。

此外，MIDAS软件还具有直观友好的用户界面和高效的计算引擎。

用户界面简洁明了，功能布局合理，使得用户能够轻松地进行建模、分析和设计。

计算引擎采用了高效的算法和计算方法，可以快速地进行大规模的结构分析和优化。

MIDAS软件的应用领域非常广泛。

它可以应用于建筑、桥梁、隧道、高速公路、航空航天、海洋工程、电力工程等各种工程项目。

工程师可以使用MIDAS软件对结构进行分析和设计，确保结构的安全和可靠性。

此外，MIDAS软件还可以帮助工程师进行结构优化，以达到最佳的性能和成本。

尽管MIDAS软件的功能和应用领域非常广泛，但它也存在一些限制。

首先，MIDAS软件的学习曲线较陡峭，需要一定的培训和实践才能熟练掌握。

其次，MIDAS软件的使用需要较大的计算资源，特别是对于大型和复杂的结构分析和优化。