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土壤结构分析中的三维有限元模型土壤结构分析是研究土壤力学性质、变形特性以及与工程结构相互作用的重要研究领域。
而在土壤结构分析中，三维有限元模型则是一种重要的分析工具。
本文将从土壤结构分析的基本原理、三维有限元模型的构建以及实际应用等方面进行探讨。
一、土壤结构分析的基本原理土壤力学是描述土壤特性与力学行为之间关系的学科，是土木工程中的重要组成部分。
土壤结构分析就是在土壤力学的基础上，研究土壤在外力作用下的变形规律以及与工程结构的相互作用情况。
土壤结构分析的基本原理包括土壤的变形机理、荷载传递机制以及有限元分析方法等。
土壤的变形机理主要受到压实、剪切和液化等因素的影响，而荷载传递机制则是指外力通过土壤介质传递给基础或结构体的过程。
有限元分析方法则是一种数值计算手段，将复杂的土壤结构问题离散化为一系列简单的节点和单元，通过求解节点上的位移和力的关系，进而得到土壤结构的力学响应。
二、三维有限元模型的构建在土壤结构分析中，三维有限元模型是一种常用的模拟手段。
它基于有限元分析原理，将土壤及工程结构在三维空间中建模，通过分析节点和单元之间的相互关系，获得土壤结构的力学行为。
三维有限元模型的构建首先需要确定土壤结构的几何形状和边界条件。
几何形状包括土壤体的几何尺寸和形状，以及工程结构的位置和形态；边界条件则是指模型所受到的外力条件，如外荷载、边界移动等。
然后，根据土壤的物理力学性质，设定材料参数，如弹性模量、泊松比等。
最后，将模型离散化为节点和单元，通过数学解析和计算手段求解出节点的位移和应力，得到土壤结构的力学行为。
三、三维有限元模型的实际应用三维有限元模型可以应用于各类土壤结构分析问题，例如基础承载力计算、边坡稳定性分析、桩基设计等。
下面以基础承载力计算为例，介绍三维有限元模型的实际应用。
基础承载力是指土壤承受荷载时产生的变形和应力。
在三维有限元模型中，可以将土壤视为弹性体，设定荷载条件并解算模型，得到节点的位移和应力场分布。
三维结构分析并行自适应有限元软件PHG-Solid成杰;张林波【期刊名称】《计算机科学》【年(卷),期】2012(039)005【摘要】We presented our newly developed open source parallel adaptive FEM software for 3D structural analysis. It is based on the 3D parallel adaptive finite element toolbox PHG. It features parallel adaptive finite element analysis for pure 3D structures. It has several advantages over other structural analysis software. Firstly, it supports fully automatic and highly parallel adaptive FEM computations. Secondly,it is robust,efficient and highly scalable in solving large scale problems. Thirdly,the software is extensible,and users can conveniently add their own modules if needed. Several large scale numerical experiments demonstrate that the largest problem size of our software exceeds 500 million degrees of freedom and the largest number of MPI process reaches 1024.%介绍了所研制的一个开源三维结构分析并行自适应有限元软件PHG-Solid.它是以并行自适应有限元软件平台PHG为基础开发的,支持在纯三维结构上进行并行自适应有限元分析.与现有的商业和开源结构分析有限元软件相比,PHG-Solid的特点和优势在于:1)支持完全自动化且高度并行的自适应有限元计算；2)能稳健高效地求解大规模问题,具有很好的计算规模可扩展性；3)易于扩展,用户可根据需要添加相应的计算模块.通过几个大型数值算例来展示该软件的计算能力和并行可扩展性,其中的最大计算规模超过了5亿自由度,最大并行规模达到了1024个MPI进程.【总页数】5页(P278-281,309)【作者】成杰;张林波【作者单位】中国科学院数学与系统科学研究院科学与工程计算国家重点实验室北京100190;中国科学院数学与系统科学研究院科学与工程计算国家重点实验室北京100190【正文语种】中文【中图分类】TP301【相关文献】1.一种三维并行自适应计算方法 [J], 韩志熔2.有限元软件水闸闸室稳定三维结构分析 [J], 陈锦桥3.“并行自适应有限元软件平台”获阶段性成果 [J],4.三维CFD矢量场自适应流线耙并行计算 [J], 任碧宁;魏生民;罗卫平5.有限元软件结构分析模块的并行开发及应用 [J], 李丽君;金先龙;李渊印;李根国因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
1.LSTC公司的LS-DYNA系列软件LS-DYNA是一个通用显式非线性动力分析有限元程序，最初是1976年在美国劳伦斯利弗莫尔国家实验室(Lawrence Livermore National Lab.)由J.O.Hallquist 主持开发完成的，主要目的是为核武器的弹头设计提供分析工具，后经多次扩充和改进，计算功能更为强大。
此软件受到美国能源部的大力资助以及世界十余家著名数值模拟软件公司(如ANSYS、MSC.software、ETA等)的加盟，极大地加强了其的前后处理能力和通用性，在全世界范围内得到了广泛的使用。
在软件的广告中声称可以求解各种三维非线性结构的高速碰撞、爆炸和金属成型等接触非线性、冲击载荷非线性和材料非线性问题。
即使是这样一个被人们所称道的数值模拟软件，实际上仍在诸多不足，特别是在爆炸冲击方面，功能相对较弱，其欧拉混合单元中目前最多只能容许三种物质，边界处理很粗糙，在拉格朗日——欧拉结合方面不如DYTRAN灵活。
虽然提供了十余种岩土介质模型，但每种模型都有不足，缺少基本材料数据和依据，让用户难于选择和使用。
2.MSC.software公司的DYTRAN软件当前另一个可以计算侵彻与爆炸的商业通用软件是MSC.Software Corporation ( MSC公司) 的MSC.DYTRAN程序。
该程序在是在LS-DYNA3D的框架下，在程序中增加荷兰PISCES INTERNATIONAL公司开发的PICSES的高级流体动力学和流体——结构相互作用功能，还在PISCES的欧拉模式算法基础上，开发了物质流动算法和流固耦合算法。
在同类软件中，其高度非线性、流—固耦合方面有独特之处。
MSC.DYTRAN的算法基本上可以概况为：MSC.DYTRAN采用基于Lagrange 格式的有限单元方法(FEM)模拟结构的变形和应力，用基于纯Euler格式的有限体积方法(FVM)描述材料(包括气体和液体)流动，对通过流体与固体界面传递相互作用的流体—结构耦合分析，采用基于混合的Lagrange格式和纯Euler格式的有限单元与有限体积技术，完成全耦合的流体-结构相互作用模拟。
用Solid Works立体三维软件结合ANSYS有限元分析法设
计阀体
倪伟
【期刊名称】《数字技术与应用》
【年(卷),期】2009(000)010
【摘要】阀门是火力发电重要管道部件之一,目前随着我国火力发电技术水平以及环保节能要求的提高,机组参数也越来越高.随之而来,阀门的研发设计水平也必须提高.在阀门设计中,最为重要的就是阀体的强度结构设计与流体力学分析.随着许多制图、计算等辅助设计工具的开发和运用,我们现在可以更加方便快捷和准确地分析和设计.本文以高温高压的堵阀阀体设计为例,用Solid Works立体三维软件结合ANSYS有限元分析法设计阀体,从而很快得出直观精确的数据,为我们校核强度改进设计提供有力支持.
【总页数】1页(P33-33)
【作者】倪伟
【作者单位】四川省自贡市华夏阀门有限公司,四川自贡,643001
【正文语种】中文
【中图分类】TK413
【相关文献】
1.用SolidWorks三维软件设计采煤机行走箱传动的方法 [J], 马修水;李慧
2.用Solid Works立体三维软件结合ANSYS有限元分析法设计阀体 [J], 倪伟
3.利用有限元分析法对阀座进行优化设计——借助SolidWorks和COSMOS [J], 卞翠云;赵忠华
4.基于SolidWorks三维软件的移动式侧方停车位设计 [J], 王玉勤;丁泽文;王寅斌;武海峰
5.基于SolidWorks三维软件的全自动轮胎去毛机设计 [J], 穆德敏;陈广硕;郝国斌;张驰;周绍驰;赵旭;姜旭
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科技与创新｜Science and Technology & Innovation2024年第02期DOI：10.15913/ki.kjycx.2024.02.056三维声纳渗流检测技术在地下连续墙中的应用效果研究韩永利，赵思豫，陈勇，杨笔将，徐利军（上海浦公检测技术股份有限公司，上海201202）摘要：利用三维声纳渗流检测技术，通过事先埋设的测试孔，对某项目地下连续墙进行开挖前的渗漏测试，提供了测试范围内的渗透流速、流量、流向等指标，为施工提供了指导。
后续仍需多进行实际工程的应用，积累经验，为该种方法在上海地区的进一步推广应用提供参考。
关键词：地下连续墙；三维声纳；测试孔；渗漏测试中图分类号：TU195 文献标志码：A 文章编号：2095-6835（2024）02-0188-03上海市位于典型的饱水软土地基区，地下水位高。
地下连续墙因其刚度大、整体性好、施工速度快、适用土层广等优点，在深基坑领域得到了大量应用。
虽然施工单位采取了各种措施，严格控制施工质量，但在基坑开挖过程中，地下连续墙往往会因为各种原因出现渗漏水的情况。
1 研究目的在基坑开挖前，实施快速有效的渗漏检测，对渗漏点位置进行精确判断，及时对围护结构进行补强加固，将漏点封堵，是确保基坑和周边环境安全的关键。
2 研究思路三维声纳渗流检测技术是利用基坑围护结构中预留的测试孔，原位检测孔内地下水渗流场的流速、流向、流量的量化指标，从而针对基坑开挖过程中可能出现渗漏水的部位特征，制订针对性的预防措施，为施工提供参考。
该技术在国内一些地区得到了部分的应用[1-3]，本文将该技术初次应用在上海软土深基坑中，探讨应用效果。
图1为使用三维流速矢量声纳测量仪采集现场数据，测量流速的精度可以达到1.0×10-8 cm/s[4]。
声纳三维矢量加速度传感器能自动感应识别流体空间中的渗流场，和对应声场的大数据进行分析，三维流速矢量声纳可视化成像系统将自动生成地下工程需要的各种水文地质参数图表。
总结了一下MIDAS软件2021-11-2800:05:50|分类：软件|举报|字号订阅Midas系列软件是基于有限元理论的分析和设计软件。
早在1989年，浦项制铁集团就成立了CAD/CAE研发机构，并开始开发Midas系列软件。
信息技术有限公司于2000年9月正式成立。
目前，MIDAS系列软件包括建筑（Gen）、桥梁（民用）、岩土隧道（GTS）、机械（MEC）、地基（SDS）、有限元网格生成（FX+）等多种软件。
midas系列软件发展及功能简介一、midas/gen简介1．发展历程Midas/Gen——建筑结构通用有限元分析与设计软件1989年韩国浦项制铁集团(posco)研发机构开始开发，1996年发布windows版本2000年，我们进入国际市场（中国、美国、加拿大、日本、印度、台湾、中国等）2002年midas/gen完全中文化，并加入2002年新结构规范2021年1月通过建设部评估鉴定2022年11月，它与荷兰和TNODIANA建立了战略联盟，以加强技术领域的合作。
2022年底，在中国，中国建筑工程研究院建筑技术公司、北京研究所、广东研究所、广东研究所等数百家设计、施工、科研院所参与了中国的各种土木工程领域。
上海建工、东北电力学院、东南电网、浙江精工、清华大学、同济大学、东南大学等高校科研机构成为Midas的用户。
对国内外近万个实际大中型工程项目进行了优秀的分析和设计。
2．成功案例：1）上海齐中国际网球中心：中国第一个开放式和封闭式屋顶，上海建筑设计研究院有限公司2)奥运会主体育场（鸟巢）：钢结构优化设计，中国建筑设计研究院3)国家游泳中心（水立方项目）：中建国际设计顾问公司4)北京国际机场扩建：北京建筑设计院5)广东佛山体育馆：广东省建筑设计院6）大连国际贸易中心：大连建筑设计院（超高：348m）7）北京电视台：（北京院-巨型钢框架柱桁架支撑结构体系）8）江苏利港煤仓：东北电力设计院（特殊结构：高50m，直径40m）9）成功应用于2002年韩日世界杯8座体育场馆和5000多个大中型实用项目3。
科技成果——三维有限元极限平衡法边坡稳定
分析软件技术
成果简介
应用有限元极限平衡法计算三维边坡的稳定性，在三维有限元弹塑性应力分析的基础上，通过粒子群和虎克-捷夫组合优化方法，搜索最危险滑动面，继而确定边坡最小安全系数，为三维边坡稳定性提供合理评价。
该方法显著特点包括：克服了三维刚体极限平衡分析方法的理论缺陷，无需引入任何假定条件；仅需一次有限元应力分析即可获得坡体稳定安全状况，安全系数无需迭代求解，计算耗时远低于有限元强度折减法；将最危险滑动面的优化搜索问题转化为空间滑动面控制点高程和主滑方向的优化问题，搜索效率和精度得到显著改善，等。
应用范围
该软件适用于土工结构稳定分析，包括：边坡、路基、支挡结构等，能够在水利、电力、矿山、道路等设计单位推广应用，同时也可以向高等院校和科研院所推广，市场前景好。
生产条件编程语言Fortran
知识产权情况
三维有限元极限平衡法边坡稳定分析软件STABFEM3D，登记号：2011SR011135。
成本估算配备计算机即可
投资规模
可向高等院校和科研院所推广使用，市场前景好。
空间滑动面
空间滑动面最大剪应力投影
坡体x向应力分布。
