| LinkFEA软件前处理可视化开发与工程应用 |
| 英文题名 | The Development of LinkEFA Pre-Processing for Visualization and Engineering Application
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| 丁鹏飞
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| 导师 | 吴梦喜
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| 2015
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| 学位授予单位 | 中国科学院研究生院
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| 学位授予地点 | 北京
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| 学位类别 | 硕士
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| 学位专业 | 工程力学
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| 摘要 | 有限元软件在解决实际岩土工程中问题发挥着巨大的作用，岩土实际工程问题情况复杂，且随着岩土工程技术的发展和研究的深入，新的问题不断出现，商业软件无法完全满足计算需求，需要自主开发岩土计算软件。利科有限元软件（LinkFEA）就是一款自主开发的面向水工和岩土的专用有限元软件，该软件的核心有限元计算部分已经得到国内多个工程渗流和应力变形计算的检验，但是该软件缺少交互界面和前处理功能，使用不方便且容易出错。因此将该程序改造成为可视化的、有交互式界面的软件很有必要。 本文按照软件工程的要求，从前处理软件需求、设计和实现几个方面阐述了LinkFEA二维交互式可视化前处理平台的开发过程。重点介绍了该软件的总体架构和软件的模块化设计，其中的关键模块包括几何建模模块、网格划分模块、材料定义模块、分析步模块、荷载和边界模块、水工岩土行业独有的计算属性模块等。有限元网格自动生成方面，实现了Delaunary三角剖分逐点插入生成算法和四边形映射剖分中的超限映射剖分算法；材料定义模块，设置了材料的本构模型和渗流参数，本构模型包括线弹性本构、Duncan-Chang-E_B模型、Duncan-Chang- E_V模型和解耦KG模型，渗流参数包括饱和渗流本构模型和非饱和渗流本构模型，非饱和渗流本构模型包括根据VG公式计算设置，也可以通过土水特征曲线设置；水工和岩土行业的独有输入模块，有填筑级设置、计算区域设置、内部溢出面设置、应力接触面设置等。此外对LinkFEA交互式可视化前处理软件的界面进行了设计，界面由工具栏、菜单栏、视图区、模型树和命令提示区组成。 为了验证软件在实际岩土工程中的可用性，将LinkFEA二维交互式可视化前处理软件应用于如美水电站库区容松堆积体的二维渗流、应力计算过程中，对有限元计算模型进行交互式操作、可视化查看和修改，具体包括显示和选择有限元模型；对有限元网格进行分组查看；在界面内创建材料，设置材料参数，并将材料属性赋予对应单元；对模型施加荷载和边界条件并在界面内进行显示；输出计算文件，提交核心程序计算。利用LinkFEA二维交互式可视化前处理平台可准确快速输出计算文件，避免了重复性的工作，减少了错误的发生，提高了工作效率。 |
| 索取号 | 31210
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| 语种 | 中文
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| 文献类型 | 学位论文
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| 条目标识符 | http://dspace.imech.ac.cn/handle/311007/55114
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| 专题 | 流固耦合系统力学重点实验室
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推荐引用方式
GB/T 7714 |
丁鹏飞. LinkFEA软件前处理可视化开发与工程应用[D]. 北京. 中国科学院研究生院,2015.
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