第二講ELAB1.0有限元軟件

1、 第二講第二講ELAB1.0有限元軟件有限元軟件 -介紹及求解流程介紹及求解流程元計(jì)算技術(shù)部ELAB1.0思想架構(gòu) 本講給出ELAB1.0有限元軟件的介紹，從其思想架構(gòu)，研發(fā)歷程以及應(yīng)用案例幾個(gè)方面，讓大家對(duì)該軟件有所了解，然后通過一個(gè)簡(jiǎn)單實(shí)例的實(shí)現(xiàn)，使大家進(jìn)一步認(rèn)識(shí)該軟件。ELAB1.0研發(fā)歷程ELAB1.0應(yīng)用典型案例ELAB1.0實(shí)例實(shí)現(xiàn) ELABELAB1.01.0的思想架構(gòu)的思想架構(gòu) 顯著特點(diǎn)顯著特點(diǎn) 用一種有限元模型語(yǔ)言描述微分方程表達(dá)式和有限元算法，通過有限元語(yǔ)言編譯器將其自動(dòng)生成為串行和并行的計(jì)算源代碼。自動(dòng)化、易移植、跨平臺(tái)、易維護(hù)、代碼開放自動(dòng)化、易移植、跨平臺(tái)、易維護(hù)、代

2、碼開放提供有限元語(yǔ)言提供有限元語(yǔ)言 有限元語(yǔ)言是一種描述有限元問題的模型語(yǔ)言。用戶采用有限元語(yǔ)言編寫有限元程序腳本，采用ELAB1.0后臺(tái)自動(dòng)生成系統(tǒng)生成有限元程序代碼。采用三項(xiàng)軟件技術(shù)采用三項(xiàng)軟件技術(shù) 自動(dòng)生成技術(shù) 元件化技術(shù) 公式庫(kù)技術(shù)Text in here2015年1999年 FEPG面世(FORTRAN版本有限元自動(dòng)生成系統(tǒng))FELAC面世(C版本有限元自動(dòng)生成系統(tǒng))成立飛箭軟件公司1983年1993年 梁教授開始研制FEPG.成立元計(jì)算（天津）科技發(fā)展有限公司ELAB1.0ELAB1.0研研發(fā)發(fā)歷歷程程2009年2015年ELAB1.0面世(FELAC軟件校園版)1994年獲國(guó)家科

3、技進(jìn)步二等獎(jiǎng)ELAB1.0ELAB1.0應(yīng)用典型案例應(yīng)用典型案例地層剖分圖某時(shí)刻套管變形石油領(lǐng)石油領(lǐng) 域域斷層界面上的位移造型及斷層的位置地球物理領(lǐng)域地球物理領(lǐng)域小灣拱壩地震響應(yīng)分析有限元造型水利領(lǐng)域水利領(lǐng)域襯砌支護(hù)上的第一主應(yīng)力土木工程領(lǐng)域土木工程領(lǐng)域ELAB1.0ELAB1.0求解實(shí)際問題的基本步驟求解實(shí)際問題的基本步驟構(gòu)建有限元模型定義材料參數(shù)及時(shí)間參數(shù)前處理(幾何建模, 施加初邊值條件等)求解計(jì)算及后處理ELAB1.0模型向?qū)LAB1.0有限元腳本 一個(gè)正方形物體長(zhǎng)為1,導(dǎo)熱系數(shù)是0.044。上下表面與環(huán)境換熱，左邊溫度維持在0,右邊維持在100，求溫度分布。與環(huán)境換熱與環(huán)境換熱0

4、0100100其中熱傳導(dǎo)系數(shù)其中熱傳導(dǎo)系數(shù) k k0.044;0.044;內(nèi)熱源密度內(nèi)熱源密度q q =0=0， a為邊為邊界與環(huán)境傳熱系數(shù)界與環(huán)境傳熱系數(shù)1.01.0，b為環(huán)境溫度為環(huán)境溫度20202222lr0, in 0on100on, on tbTTkqxyTTTkabTandn， ，問題問題描述描述實(shí)例分析角度的具體講解實(shí)例分析角度的具體講解-用用ELAB1.0ELAB1.0模型向?qū)蠼鈱?shí)際問題的基本步驟模型向?qū)蠼鈱?shí)際問題的基本步驟針對(duì)該問題的物理模型在ELAB1.0的模型向?qū)е刑峁虼丝梢杂媚Ｐ拖驅(qū)韺?shí)現(xiàn)。1、點(diǎn)擊“工程向?qū)А边M(jìn)入公式庫(kù)2、選擇“熱學(xué)”研究領(lǐng)域3、選擇“坐標(biāo)系”

5、構(gòu)建有限元模型構(gòu)建有限元模型5、選擇“問題類型”4、選擇“單元類型”6、定義工程名和工程路徑，完成工程設(shè)置定義材料參數(shù)定義材料參數(shù)點(diǎn)擊工具欄“參數(shù)設(shè)置”“材料參數(shù)”，如下圖所示：材料參數(shù)對(duì)話框中設(shè)定相應(yīng)的材料參數(shù)，如下圖所示： 通過ELAB1.0界面生成計(jì)算程序源碼，進(jìn)入GID前處理，建立幾何模型，施加邊界條件及材料屬性，劃分網(wǎng)格，輸出有限元計(jì)算需要的數(shù)據(jù)信息。幾何模型 左右固定邊界 上下?lián)Q熱邊界 材料屬性前處理前處理( (幾何建模，施加邊界，施加材料屬性幾何建模，施加邊界，施加材料屬性) )在ELAB1.0界面點(diǎn)擊求解計(jì)算按鈕，(對(duì)于瞬態(tài)或者非線性問題需要設(shè)置時(shí)間步長(zhǎng)或者迭代收斂參數(shù)。)求解完成后點(diǎn)擊ELAB1.0界面上后處理按鈕，查看計(jì)算結(jié)果云圖。 溫度分布云圖 x方向熱流 y方向熱流至此，用至此，用EL