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亚得科技所提供的方案力求在行业内具有先进性,可满足高端CAE客户的实际需要,用来解决实际问题。亚得科技的策略是采用功能强大的软件工具,针对我们熟悉的领域进行深入研究,开发出具体、可行、可靠的实施方案,并通过我们的服务将方案转交给我们客户。
二次开发

  亚得科技根据用户工程设计、科研需求,开展了大量的二次开发相关工作。亚得科技团队已具有成熟的CAE开发经验,并获得了卓越的技术成果。以下是亚得科技允许公开的部分成果。

  第一部分:材料本构开发

  亚得科技所开发的材料本构包括邓肯-张、西原冻土、大应变摩尔库伦、软土破坏层、心肌收缩(被动项+主动项各向异性本构-Guccione)、以及特殊流体本构泥石流模型等。

    (1)邓肯张模型

  2006-2007年,亚得科技开发Duncan-Zhang E-B/E-Mu模型和Goodman岩土界面算法,广泛应用与国内大型水坝设计计算中。此开发工作的版权属于亚得科技所有,因此ADINA正式用户都可以直接申请使用这些模型。其中Duncan-Zhang模型包含如下因素:

  判断加载和卸载状态;  

  地层初始应力场通过高程参数直接生成;

  土体碾压强化;

  软土修正;

  切线模量、泊松比物理光滑过渡;

  收敛性保证;

  下图显示的是面板堆石坝计算模型、顺河道位移分布。

    (2)岩土破坏层

  岩土破坏层材料的开发,除了程序中定义材料的应力-应变关系、(弹性)材料矩阵外,还需要描述材料的破坏空间。对于位于破坏空间之外的积分点(或整个单元),弱化其刚度来等效材料解体的现象。

  下图所示的是岩土破坏层在危岩掉落分析中逐步产生破坏和发展的过程。

 

    (3)蠕动型泥石流流体本构

  泥石流本构模型有多种,其中一种常常使用的蠕动型泥石流方程如下:

    τ<τs, μ≈∞,D=0(静止段)

    τ≧τs ,τ-τs=μD  (流动段)   

  以下为泥石流本构的测试结果,在方箱流动中,流体区域分为流动区和静止区,这组成了极限剪切力τs= 10Pa情况下的泥石流运动。

  从结果中可以发现,即使在流动区,也存在近似的静止区,这相当于运动的泥团(相当于多个单元的尺度)。如此简单的模型即可获得高度符合实际的分析结果,这是非常有意思的工作。

 

  第二部分:载荷或边界条件开发

    (1)非线性弹簧阻尼单元开发

  在车辆悬架模拟中,除了预压弹簧、衬套、铰接、轮胎、地面等3D模型建模外,还要输入车辆减震器在压缩-复原过程中完整阻尼力特性曲线,用来模拟实际减震器对结构振动的影响。ADINA减震器特性包括线性、幂次方非线性两种,这两种方式的缺陷是无法模拟压缩、复原曲线路径的不对称问题。目前ADINA软件自带的阻尼特性输入功能不满足计算要求,因此采用二次开发方法让用户获得了这个功能。

 
    (2)波浪合成
 
  所有的分析模型的网格都是具有边界的。这意味着,当入口边界执行波浪输入时,所形成的波浪到达对应边界后形成反射波浪必将返回到计算域。更进一步,所有边界都将出现反射波浪,这些波浪都将与计算域的波浪叠加,从而造成计算域的合成波浪不再仅受入口边界控制。
 
  所开发的程序,主要功能在于如何抵消对应边界的反射波浪,从而保证计算域的波浪(合成)具有用户希望的指定波形。

 

    (3)随机不规则海洋波浪的生成

  通常情况下海洋的波浪是随机的、不规则的波浪,因此一般采用BM谱、文氏谱等随机谱函数描述。用户往往首先实现各种随机不规则波浪生成,然后基于这种波浪再进行各种海洋结构(海洋平台、浮标)的流固耦合分析。

  下图是采用程序计算出常用于大西洋的BM谱对应的输入条件,通过控制波浪行进方向(x)、海洋深度方向(z)两个方向的流速时间函数曲线,在计算域获得用户指定的随机波浪。

 
  第三部分:接触边界相关开发
 
  CAE中接触界面的功能是用来确定相互接触两个物体的法向力、切向摩擦力。其中接触法向力必须满足运动方程和动力方程,由主程序确定。切向摩擦力可根据各种因素(法向力大小、接触segment方向、滑动速度、温度、空间位置、时间、材料性能等)发生变化,这种变化可由用户通过程序控制。
 
    (1)Goodman岩土界面模型
 
  第四部分:多相材料的分布随机性及集聚度控制
 
  自然界很多结构中材料并非单相均匀分布,当结构中多相材料共存时,从细观力学的层次看,往往具有分布随机性。
  当不同相的力学性能差异明显时,每相材料的占比、分布随机性对于整体结构的力学性能的影响显著,因此必须在有限元建模时给予准确表达。
  在分布随机性的描述中,除了每相材料宏观占比满足要求外,还有一个重要指标为聚集度。聚集度表达现象是每个位置材料相组成的颗粒(或相团)的尺寸。这是独立于网格小大之外的物理概念和实际要求。
 
  材料中三种相的随机分布建模、冲击波作用下的结构破坏。
 
 
  第五部分:各向异性材料坐标系程序开发
 
  单元材料坐标系,在复合材料、生物力学分析模型中是必须表达的一个因素。其复杂性在于,通常每个单元的材料坐标轴a,b都不会相同,且坐标轴与整体模型的空间几何形态相关。
 
  最核心的技术在于,如何结合单元划分特点与空间几何形态的关系,在计算过程中正确处理矢量定位、旋转等复杂计算、程序化计算出每个单元的材料坐标系a,b矢量,并形成命令流文件自动读入。
 
 
 
 
  第六部分:基于CAE平台进行专用软件开发
 
  亚得科技可基于CAE求解器,定制开发各种企业专用产品分析软件。
 

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