algor土木工程解决方案.pdf

中仿科技有限公司中仿科技有限公司 上海市徐汇区宜山路515号环线广场1号楼22层G座 (200233) ：021-54973162 ：021-54973163 网址:http://www.CnT · 电子信箱:info@ 1 ALGOR土木工程解决方案土木工程解决方案 上海中仿科技有限公司上海中仿科技有限公司 2006年6月 中仿科技有限公司中仿科技有限公司 上海市徐汇区宜山路515号环线广场1号楼22层G座 (200233) ：021-54973162 ：021-54973163 网址:http://www.CnT · 电子信箱:info@ 2 目目 录录 1．概述1 2．ALGOR功能简介及土木应用 2.1．ALGOR直观友好的用户界面 2.2．ALGOR的硬件要求 2.3．CAD/CAE协同的前处理器和分析平台 2.3.1．强大而方便的CAD造型和接口技术 2.3.2．独特的网格技术 2.3.3．丰富多彩的后处理功能 2.4．ALGOR强大的分析功能 2.4.1．丰富的单元类型 2.4.2．深入而方便的结构线性静、动力分析 2.4.3．丰富的非线性材料模式 2.4.4．强大的非线性分析技术 2.4.5．方便有效的疲劳分析功能 2.4.6．复合材料分析 2.4.7．强大的热分析 2.4.8．流体分析 2.4.9．多物理场耦合分析 2.4.10．专业的管路分析模块 2.5．ALGOR开放的平台 3．总结 中仿科技有限公司中仿科技有限公司 上海市徐汇区宜山路515号环线广场1号楼22层G座 (200233) ：021-54973162 ：021-54973163 网址:http://www.CnT · 电子信箱:info@ 3 1．概述 ALGOR 软件是世界著名的大型通用工程仿真软件，以其分析功能齐全、使用操作简便和 对硬件的要求低，在从事设计、分析的科技工作者中享有盛誉。

在其早期版本就致力于有限单 元法在土木行业的应用，是最早在土木行业应用的有限单元分析软件之一ALGOR 软件能够 方便快捷地进行包括静力、动力、线性、非线性、热传导、流场以及多场耦合等设计分析，帮 助设计分析人员预测和检验在真实状态下的各种情况，快速、低成本地完成更安全更可靠的设 计项目自从ALGOR 软件问世以来，在土木工程领域进行了大量地卓有成效的工作 土木工程行业研究的领域非常广泛，不仅包含一般的建筑结构工程、桥梁工程、岩石工程， 还包括对水下工程和地下工程的研究和分析土木结构形式多样，有二三维实体、板、梁、索、 膜、节理断层、特殊连接装置等土木涉及到的材料也相当广泛，线性、非线性，金属、岩石 混凝土、土壤、复合材料、橡胶、其它特殊材料等在研究内容上土木也具有极其广泛的要求， 线性和非线性材料的静力分析、动力分析、振动模态分析，响应谱分析、温度场分析、直至流 体分析以及多场耦合分析等因此对于研究的对象，往往需要从多方面的因素考虑，进而给出 正确的结果基于以上原因，许多土木工程师往往利用商业有限元软件，对所需研究的课题进 行有限单元法分析从而快速准确地给出正确结果而ALGOR强大的分析功能、直观友好的分析 环境以及优越的性价比使其成为许多土木工程师首选的分析工具。

在土木工程行业，ALGOR 可用来方便地实现对各种复杂土木工程结构建模，进行各种类 型的分析，如静力、动力分析，线性或非线性分析，其非线性可以考虑丰富的非线性材料、几 何非线性、接触摩擦碰撞、大滑移现象，可以进行结构的理论或非线性稳定性分析，可以分析 结构的固有频率和振型，钢结构和桁架结构的受力分析，进行施工过程的模拟，结构在风洞、 水流、运动载荷和地震波激励等动载荷作用下的响应，在温度载荷或者电场作用下结构的变形 和受力分析以及多物理场场作用下结构的响应，如温度应力、流固耦合等，能很方便地计算出 结构所承受的弯矩、扭矩、轴力以及应力分布和变形位移信息，并可以自动生成结果数据报告 以便最后整理和检查 2．ALGOR功能简介及土木应用 ALGOR作为世界著名的大型通用有限元仿真软件，在土木、机械、船舶、汽车、航空航天、 电子、医学、日用品、军事、石油化工、微机电系统等诸多领域中均有广泛应用被广泛应用 于工程设计中，可以模拟各种各样的现象，如结构静力、动力、流体、热传导、电磁场、管道 工艺流程设计等，能够帮助设计分析人员预测和检验在真实状态下的各种情况， 快速、 低成本地完成更安全更可靠的设计项目。

目前， 全球有超过20,000家用户选择使用ALGOR 软件 中仿科技有限公司中仿科技有限公司 上海市徐汇区宜山路515号环线广场1号楼22层G座 (200233) ：021-54973162 ：021-54973163 网址:http://www.CnT · 电子信箱:info@ 4 ALGOR软件的特点可以概括为： • Windows风格的界面直观友好，易学易用 • 硬件要求低 • CAD/CAE协同的前处理器和分析平台 • 丰富的后处理功能 • 强大的结构分析功能以及多物理场分析功能 • 开放的平台 2.1．ALGOR直观友好的用户界面 由于有限元分析深刻的专业背景， 用户对有限元分析软件的易学易用性的要求越来越强烈 作为一个高端有限元分析软件，ALGOR与其它高端有限元工具的最大区别就是其直观友好、易 学易用性非常容易上手，可以尽快发挥实际效益 ALGOR基于Windows系统，其强大的分析功能均集成在Windows风格的统一平台下完成， 它采用工程语言描述，尽量少地涉及有限元概念，这对熟悉Windows系统的设计人员、分析人 员来说是非常容易掌握和操作的。

ALGOR的完全Windows风格的界面和直观的输入输出环境和操作风格使其被誉为“世界 上学习周期最短的多物理场分析软件” ALGOR的完全Windows风格的界面和直观的输入输出环境和操作风格使其被誉为“世界 上学习周期最短的多物理场分析软件” ALGOR软件所有的操作都是Windows风格的，脱离了烦杂的菜单查找，比如： • 树式管理方式、内嵌工具条和鼠标右键功能非常便于对分析流程进行操作控制，如施加、 修改、拷贝、删除载荷，修改模型参数等 • 多视图窗口可以方便直观地对不同工况的计算结果进行比较 中仿科技有限公司中仿科技有限公司 上海市徐汇区宜山路515号环线广场1号楼22层G座 (200233) ：021-54973162 ：021-54973163 网址:http://www.CnT · 电子信箱:info@ 5 • 上下文相关菜单可以根据分析类型和进程过滤菜单和选项，避免了无关选项的干扰 • 实时的数据检查可以保证计算数据的正确性 • HTML格式的帮助，可以快速查询、检索、链接所需内容，随时解决分析中遇到的问题 2.2．ALGOR的硬件要求 ALGOR分析系统与Windows操作系统完全兼容，可以运行于所有配置Windows系统的微机 和工作站上，系统要求低，功能强大，操作简单，而且支持多CPU并行计算，运行速度快。

其 优秀的求解技术使得设计分析人员可以在普通的硬件设备条件下就可以有效完成较大规模的分 析任务 2.3．CAD/CAE协同的前处理器和分析平台 土木工程的结构形式非常复杂，桥梁、建筑物、大坝、地下岩土工程等各个领域涉及到各 种结构类型，有实体、板、梁、框架结构、杆、索、膜等，其体形多种多样，而且往往是各种 结构形式的组合正因如此，土木工程对有限元前后处理的要求非常高，需要软件提供非常灵 活的建模和后处理手段才能满足用户各方面的要求，而这正是ALGOR的重要优势 • 土木工程需要直接的CAD建模技术对于体形复杂的土木结构，比如大坝、桥梁构件、 隧洞、岩土工程中的三维结构，其结构外形非常复杂，模型的创建往往需要借助于专业的CAD 软件才能顺利完成，这就要求软件提供专业的CAD建模功能并且与用户熟知的专业CAD软件提 供接口事实上，随着CAD软件应用的普及，将CAE分析系统与CAD设计系统集成成了目前仿 真设计的一个发展趋势，土木行业也不例外 • 土木工程需要强大的网格划分功能这是与其复杂的结构形式对应的，有限元分析的精 度很大程度上取决于网格的优劣在CAD实体模型的基础上软件能否生成高精度、高质量的有 限元网格非常关键。

• 土木工程需要灵活的网格编辑、构建功能土木工程的结构不仅仅是实体结构，还包含 多种结构形式，如板、梁、杆、索、膜等，而且这些结构往往组合在一起，并且附属于三维实 体结构之上，灵活的网格构建和编辑功能将给用户建模提供极大的方便，根据需要，用户希望 方便地直接建立或绘制板、梁、杆索等的有限元模型，或者可以直接从CAD软件中导入线框模 型，并且可以在CAD实体网格基础上添加、删除此类单元或者对单元进行编辑、修改，只有这 样才能满足用户对建模灵活性的要求 • 土木工程需要丰富的后处理技术土木结构形式多样，相应的结果类型也非常丰富，需 要各种用户关心的结果进行后处理考察，除了常规的应力、应变、位移、变形等以外，还要求 考察土木行业的一些特殊的结果量，如剪力、弯矩、轴力等内力图以及梁、板结构的截面最不 利应力等等 ALGOR在其Windows风格的分析管理平台下集入了所有的前后处理和分析功能其前处理 最大的特点是CAD/CAE的一体化，以及强大的分网器和建模的灵活性，可以满足上述各方面的 用户要求具体来说：ALGOR的前处理包括如下几部分： 中仿科技有限公司中仿科技有限公司 上海市徐汇区宜山路515号环线广场1号楼22层G座 (200233) ：021-54973162 ：021-54973163 网址:http://www.CnT · 电子信箱:info@ 6 2.3.1．强大而方便的CAD造型和接口技术 • 自身具有的强大的CAD建模能力 ALGOR自身提供了专用的参数化CAD实 体建模工具， 可以建立任意复杂的三维实体模 型。

• 直接的CAD模型接口技术 ALGOR与如下CAD系统具有嵌入式的接 口直接实现数据交换： − AutoCAD − Pro/E − Solid Edge − SolidWorks − Inventor − MDT − CAXA Solid − Rhinoceros 另外还支持多种通用图形格式： − DXF − IGES 由Pro/E传入的CAD模型并进行分析 −ACIS − STEP − STL − CDL 其中AutoCAD或IGES线框模型接口为土木框架结构的建模提供了很大的灵活性 • 直接的CAE数据交换技术 ALGOR可以与多种有限元分析软件进行模型数据交换，包括： 中仿科技有限公司中仿科技有限公司 上海市徐汇区宜山路515号环线广场1号楼22层G座 (200233) ：021-54973162 ：021-54973163 网址:http://www.CnT · 电子信箱:info@ 7 ♦ANSYS(.CDB,.ANS) ♦ NASTRAN（.NAS, .BDF,.DAT,.OP2） ♦ ABAQUS （.INP） ♦ FEMAP （.NEU） ♦ PATRAN （.PAT） ♦ SDRC I-DEAS （.UNV） ♦ Stereolithography （.STL） ♦ Blue Ridge Numerics （.NEU） ALGOR可以导入这些有限元软件， 也可以输出这些软 件的模型供其使用，这对于拥有多种CAE分析工具的用户 来说是非常方便，甚至是非常必要的，使得熟悉不同软件 的分析人员之间可。