岩土专用软件之七种武器——很好很方便

2016-11-01 by:CAE仿真在线来源:互联网

1、长生剑——GEO-SLOPE家族产品官方网站:www.geo-slope.com
SLOPE/W: 专业的边坡稳定性分析软件,全球岩土工程界首选的稳定性分析软件
SEEP/W: 专业的地下渗流分析软件,第一款全面处理非饱和土体渗流问题的商业化软件
SIGMA/W: 专业的岩土工程应力应变分析软件,完全基于土(岩)体本构关系建立的专业有限元软件
QUAKE/W: 专业的地震应力应变分析软件,线性、非线性土体的水平向与竖向耦合动态响应分析软件
TEMP/W: 专业的温度场改变分析软件,首款最具权威、涵盖范围广泛的地热分析软件
CTRAN/W: 专业的污染物扩散过程分析软件,超值实用、最具性价比的地下水环境土工软件
AIR/W:专业的空气流动分析软件,首款处理地下水-空气-热相互作用的专业岩土软件
VADOSE/W: 专业的模拟环境变化、蒸发、地表水、渗流及地下水对某个区或对象的影响分析软件,设计理论相当完善和全面的环境土工设计软件
Seep3D(三维渗流分析软件)是GeoStudio2007专门针对工程结构中的真实三维渗流问题而开发的一个专业软件,Seep3D软件将强大的交互式三维设计引入饱和、非饱和地下水的建模中,使用户可以迅速分析各种各样的地下水渗流问题。
特点:GeoStudio其实就是从鼎鼎大名的GEO-SLOPE发展起来的家族产品,以边坡分析出名,扩展到整个岩土工程范围,基于.NET平台开发的新一代岩土工程仿真分析软件,尤其是VADOSE/W模块是极具前瞻性的,环境岩土工程分析的利器。遗憾的是其模块几乎都只提供平面分析功能。

2、孔雀翎——Rocscience家族产品官方网站:www.rocscience.com

Rocscience 软件的二维和三维分析主要应用在岩土工程和采矿领域,该软件使岩土工程师可以对岩质和土质的地表和地下结构进行快速、准确地分析,提高了工程的安全性并减少设计成本。 Rocscience 软件对于岩土工程分析和设计都很方便,可以帮助工程师们得到快速、正确的解答。Rocscience 软件对于用户最新的项目都有高效的解算结果,软件操作界面是基于WINDOWS 系统的交互式界面。Rocscience 软件自带了基于CAD 的绘图操作界面,可以随意输入多种格式的数据进行建模,用户可以快速定义模型的材料属性、边界条件等,进行计算得到自己期望的结果。
Rocscience 软件包括以下十三种专业分析模块:
Slide 二维边坡稳定分析模块
Phase 2D 开挖和边坡有限元分析模块
Dips 地质数据的几何学和统计学分析模块
Examine 3D 三维地下开挖应力分析模块
Swedge 三维边坡面土楔分析模块
Unwedge 地表以下土楔稳定性分析模块
RocData 岩石、土和不连续体强度分析模块
RocSupport 岩石支护分析模块
RocPlane 岩质边坡平面滑移稳定性分析模块
RocFall 落石的统计分析模块
Settle3D 三维固结沉降分析软件
Examine TAB 片状矿体三维应力分析模块
CPillar 顶梁稳定性分析模块
特点:Rocscience与大名鼎鼎的E.Hoek教授密切相关,在官网上可以下载其著作和相关论文。该系列软件比较有特色的是涵盖了整个岩石工程范围,做得比较好的软件有dips、slide和phase,dips在我国的地质行业已经用得很多了,phase做平面有限元分析是相当不错的,软件只有60多Mb,可以在电驴上down到,遗憾的是只能进行平面分析。

3、碧玉刀——MIDAS家族官方网站:http://cn.midasuser.com/
MIDAS Information Technology Co., Ltd.(简称MIDAS IT)正式成立于2000年9月1日。1989年由韩国浦项集团成立的CAD/CAE研发机构开始开发MIDAS软件以来,MIDAS IT在不断追求完美的企业宗旨下获得了飞速发展。目前在韩国结构软件市场中,MIDAS Family Program的市场占有率排第一位,在用户最满意的产品中也始终排在第一位。主要模块如下:
建筑结构通用分析与设计系统: MIDAS/Gen
桥梁工程通用分析及设计系统: MIDAS/Civil
楼板与筏式基础分析与设计系统: MIDAS/SDS
有限元网格划分与建模系统: MIDAS/FX+
隧道工程通用分析及设计系统: MIDAS/GTS
特点:韩流来了,有势不可挡的趋势,发迹于桥梁模块Civil,几乎占领了国内桥梁设计的市场,令同济的“桥梁博士”软件渐渐淡出。近年来,大举向隧道市场进发,让日本软脑株式会社的2D-σ,3D-σ丧失了已有的光芒。GTS基于有限元法,可以进行三维的隧道设计分析,提供全中文的操作界面,优势明显,并且提供强度折减法计算边坡稳定性。

4、多情环—— Plaxis家族产品官方网站:www.plaxis.nl/
Plaxis由著名的荷兰Delft技术大学研制,多位国际知名的学者参与开发,其中包括清华大学宋二祥教授。拥有全球超过6000位以上正版用户,计算结果得到广泛的认可,采用了高级的土体本构模型以模拟土体的非线性和时间相关型和各向异性, 采用了独特的方法计算静水孔隙压力和超静水孔隙压力,因此可以用于分析非饱和土渗流问题, 采用了独特的方法用于土-结构相互作用问题的分析,程序界面友好,可以使用户可在很短的时间内成为有限元分析的行家里手中利器。主要模块如下:
平面有限元分析程序Plaxis
三维隧道分析程序Plaxis 3D-Tunnel
三维基础工程分析程序Plaxis 3D-Foundation
动力分析模块Plaxis Dynamic
渗流模块PlaxFlow
特点:plaxis系列软件在全球都很出名,尤其是在东南亚的设计市场享有盛誉。以其操作简单,计算快捷实用,广为设计人员喜爱。8.0以后的产品推出了中文操作界面和手册。plaxis在土方面的分析功能比较突出,操作起来也很方便,学习门槛较低,是一门难得的入门级土工有限元分析软件。

5、离别钩——Z_Soil.PC 官方网站:www.zace.com
Z_Soil.PC由瑞士Zace Services Ltd从1984年开始研制。Z_Soil.PC 是迄今为止功能最为强大的岩土工程有限元计算程序之一,能够分析几乎所有的岩土工程问题,还是全球第一款完全整合的岩土有限元分析软件,使用统一的方法进行稳定性、固结、渗流、蠕变、开挖和土-结构共同作用等不同的岩土问题,完全模拟岩土工程中的自然过程,而不需要将软件分割成为各个功能单一的计算模块,还能够进行结构工程(房屋、桥梁等)的有限元仿真计算,所以特别适于解决土-结构共同作用问题;即使单独用于解决结构工程问题,相比于专业的结构仿真分析软件也毫不逊色。
特点:Z_Soil.PC近年来进入中国市场,以土方面的三维分析出名,具体情况还是雾里看花(主要是没有找到PJ版,呵呵),感兴趣的可以上官网下载DEMO程序玩玩。

6、霸王枪——ITASCA家族官方网站:http://www.itasca.cn/www.itasca.com
P.A.Cundall教授作为离散元法的奠基人,成立了HCItasca集团,开发了世界上使用范围最广、应用最普遍的岩土工程专业软件,这些程序的共同特点如下:针对岩土体问题开发、但不限于岩土体问题,可以解决大变形、甚至几何形态破坏问题,可以追踪记录破坏过程,多种岩土本构地质结构面模拟,真时间历程动力模拟,地下水模拟,内置外接程序语言满足用户特定要求。
主要模块如下:
FLAC2D/FLAC3D 岩土体工程高级连续介质力学分析软件
UDEC/3DEC 高级非连续力学分析软件
PFC2D/PFC3D 为类岩土材料和粒状系统设计的2D/3D微观力学离散元分析软件
特点:ITASCA家族大有岩土分析王者,舍我其谁的气势。可以说,它是完全为岩土量身定做的软件。ITASCA的产品中最广为人知的便是FLAC,我校的最早版本是由罗济章教授带回的FLAC 2.0,罗教授的手写翻译稿(手册)是FLAC入门的难得教材。目前关于FLAC的中文资料很少,就一本红皮的刘波,(美)韩彦辉编著的《FLAC原理、实例与应用指南》和机械工业出版社的《FLAC3D实用教程》,前者实际上就是手册的翻译,而且还有错,后者没有看过。总的来说,FLAC的功能是强大,但是FLAC2D和3D的命令有差异,学习起来是个障碍,几何建模也很困难,另外,近年来有学者专门对FLAC方法本身进行了探讨(详见刘建华,朱维申的文章),其计算误差值得关注;关于UDEC,是离散元法商业化最成功的软件;关于PFC,是一款颗粒流软件,计算的范围还无法达到工程范围,仅仅在试件的破坏分析上有突出的功能,依赖于计算机硬件技术的发展(涉及的单元数目太多,类似与RFPA,但数值方法不一样)。

7、拳头——同济曙光家族(国产代表) 官方网站:www.tjgeo.com
上海同岩土木工程科技有限公司位于同济大学科技园内,是一家以岩土及地下工程软件开发与工程咨询为主要业务的高新技术企业和软件企业。公司依托同济大学相关学科雄厚的科研实力,集成多年的行业经验和技术优势,开发了具有有自主知识产权的品牌产品——同济曙光系列软件,目前国内外用户200多家,并得到客户的普遍信赖与赞扬。
主要模块:
有限元反分析软件
有限元正分析软件
公路隧道设计与分析软件
盾构隧道设计与分析软件
公路隧道通风&照明分析系统
边坡稳定性分析软件
特点:想了好久,还是放一款国产软件吧,勉励一下。主要特色是隧道分析,后来又加入了边坡分析模块,可以进行反分析,但是其有限元分析模块仍然是平面的。由于是全中文界面,而且操作与AutoCAD极其相似,学习起来障碍小。

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