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UC-win系列 动力非线性分析

 
Engineer's Studio® Ver.7
三维板单元动力非线性分析(英文版)

初版发布 : '09.02.27
最新Ver.发布 : '17.09.26
 Engineer's Studio® Ver.7 Ultimate190,000元
 Engineer's Studio® Ver.7 Ultimate(不含前川模型120,000元
 Engineer's Studio® Ver.7 Ultimate(不含Cable要素160,000元
 Engineer's Studio® Ver.7 Advanced80,000元
 Engineer's Studio® Ver.7 Lite35,000元
 Engineer's Studio® Ver.7 Base¥369,000
  Plug-in Option价格一览

对应Windows 7/8/10

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UC-win/FRAME(3D) Product information
UC-win/FRAME(3D)
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产品详细价格/购买

  程序概要
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 Engineer's Studio是从前处理计算引擎到后处理全部自行开发的三维有限要素法(FEM)分析程序。
是将土木、建筑结构物的部位通过杆状梁要素、平面连续平板要素进行模型化,对结构物的非线性行为进行分析的工具。


  相关信息
新闻稿 

新产品介绍报道 


讲习会参加申请受理中!



< Ver.7.0.0 (17/09/26 发布) 修订内容 >
  1. 追加了对应平成29年道桥规范书的新选项「土木构造二轴断面计算(对应部分系数法・H29道示)
  2. 输入数据文件备份功能(可创建多达10代的备份文件)
 

  程序特长
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■分析的特长

分析面的主要特长是统括了基于UC-win/FRAME(3D)的高度评价;拥有诸多实绩的三维纤维要素及Reissner-Mindlin理论,此外,程序还同时考虑材料非线性和几何非线性(大位移)的静力分析和动力分析。

▲纤维要素示意图(右侧为数学模型)

 平板要素可在厚度方向支持复数个层的积层结构,各层可分别定义不同材料种类及线性、非线性设定。平板要素所适用的混凝土构成原则中采用了东京大学混凝土 研究室所开发的获得世界广泛好评的高钢筋混凝土非线性构成原则(分散裂缝模型)。本产品的平板要素对UC-win/WCOMD的RC要素在厚度方向进行了 多层扩充,不仅局限于面内変形还可以进行面外変形的非线性行为分析。

▲积层平板要素示意图(右侧为数学模型)

三角形1次要素の追加により、複雑な形の領域を自動メッシュ分割するとき、四角形1次要素と三角形1次要素を組み合わせて混在させることが可能です(下図 のTriangular Linerを参照)。また、高次要素のメッシュ要素(四角形2次要素、三角形2次要素)を選択後に、低次要素(四角形1次要素、三角形1次要素)に変換が 可能です。
  • 三角形 1次要素 : 3節点要素、形状関数は1次
  • 三角形 2次要素 : 6節点要素、形状関数は2次
  • 四角形 1次要素 : 4節点要素、形状関数は1次
  • 四角形 2次要素 : 8節点要素、形状関数は2次

▲平板要素の種類▲平板要素の作成コマンド3種類

▲四角形と三角形の1次要素を混在した自動メッシュ分割▲高次要素を低次要素に変換するボタン

 
■主要分析功能

项 目 内 容
分析 静力分析/动力分析/固有値分析
非线性分析 材料非线性/几何学非线性(大位移理论)/复合非线性(材料非线性和几何学非线性同时考虑)
适用理论 微小位移理论/大位移理论/弹性板的梁理论/Bernoulli-Euler的梁理论/Timoshenko梁理论(考虑剪切断面变形)/Reissner-Mindlin理论
要素 弹性梁要素/刚体要素/弹簧要素/M-φ要素/纤维要素/平板要素(积层板)
界限条件 相对节点的6自由度约束条件(自由或固定或弹簧)/相对弹性梁要素的分布弹簧(部材轴方向+部材轴直角2方向)/连成弹簧(节点处定义)
材料种类 混凝土/钢筋/PC钢材(钢丝、钢棒)/钢板/炭素纤维布/芳香族聚酰酩纤维布/弹性材料(杨氏系统任意输入)/非结构材料(仅考虑单位体积重量的材料)
定义可能荷载 节点荷载/部材荷载(集中、分布、射影长)/温度荷载/強制变形
自动生成荷载 死荷载/预应力荷载/水平震度荷载
静力荷载 单调增加/反复(一定、增加)/反复旋转(一定、增加)
动力荷载 加速度波形(垂直和水平2成分,个别或同时输入)
动力分析 基于Newmark-β法(β=1/4)的直接积分法
衰减 区别要素的刚性比例型(初期刚性、瞬间刚性)/Rayleigh型(初期刚性、瞬间刚性)/区别要素的Rayleigh型(初期刚性、瞬间刚性)
质量原型 Consistent mass matrix/Lumped mass matrix


 平板要素采用了FEM中经常使用的等参数元要素。要素的形状和种类如下图所示。



●输入输出画面的特长

输入输出画面的特长包括:
  • 主画面中窗口可自由嵌入、拉出的灵活界面
  • 对于节点数较多的大规模模型也具备高速的返回、重复功能
  • 支持复制、粘贴、数据检查等方便实用的表格形式输入
  • 鼠标操作即可完成连续梁要素、平板要素等的制作
  • 对应UC-win/FRAME(3D)的数据文件格式共享
  • 支持三维CAD的矩形放大、缩小、纵横调节移动
  • 鼠标托拽操作即可对要素进行移动和旋转
  • 现有模型可粘贴到其他模型重复利用
  • 模型制作顺序的树结构表示
  • 对应模型图的多画面启动
  • 高品质的报告输出功能
  • 強大的检索功能

●主画面

 Engineer's Studio中采用了被称为「丝带」的全新用户界面。「丝带」引用自2007 Microsoft Office System,该技术被认为是未来Windows应用程序的标准形式。「丝带」替代了以往的主菜单、工具栏,将复数个命令按功能进行归类和分组化。由此可 方便地访问目的命令。Engineer's Studio的全新概念将这些复杂功能融为一体,实现了高度的操作便利性。下图为主画面示意图。画面上侧的丝带在画面左侧按树结构排列。

●画面示例

<例1>
下图是左侧树目录切换到「描画设定」选项卡,可进行固体表示、节点隐藏等设定,右侧画面中点击鸟瞰图、平面图、侧面图、正面图的按钮,可对各图进行自由排列。

<例2>
复数个表形式的输入画面在1个窗口中并列表示的示意图。可对任意个同时进行并列显示,通过选项卡的切换还可进行再配置。模型内通过鼠标操作可进行节点的追加和削除等,并自动在表内体现操作结果。

<例3>
左图是鼠标操作进行三角形平板要素制作的示意图。空间内按顺序点击3处后按应用按钮,便会自动进行三角形网格的分割。右图的四角形要素是通过托拽空间内的2个点自动生成四角形要素。如图所示均可在小画面对网格分割的大小、要素种类进行设定。


<例4>
调出检索画面进行弹性梁要素检索的示意图。检索要素进行十字线和交点的标记描画。検索要素附有设为选择状态的选项。

<例5>
平板要素在变形状态和扭曲变形时的损伤判定结果的表示画面。右侧是分层的判定图,左侧是要素全体的判定图。


<例6>
报告书出的设定画面。输出时接近目录的形式进行输出设定。

●今后的予定
  • 支持日本道路桥示方书等规定的断面校核功能
  • Engineer's Studio Inplane 开发予定
  • Engineer's Studio 预定开始提供分析支援服务
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