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GFE新功能预告-非均匀场地建模网格插值法

GFE新功能预告-非均匀场地建模网格插值法 颖力科技GFE
2024-03-08
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导读:在杜修力院士、赵密教授等专家的指导下,公司自主研发了地下结构动力分析模块GFE-SSA,全面支持我国地下结构抗震领域的科学研究及工程设计,填补了国内技术的空白。

      新版GFE新增非均匀场地建模网格插值法。该方法先对土体几何划分网格,并根据已有的钻孔土层信息,采用插值算法判断网格的土层类型,并创建相同土层创建单元集。非均匀场地建模网格插值法适用于土层不连续,钻孔信息差距大等复杂场地的建模。



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建模操作


 1、数据处理

GFE非均匀场地网格插值方法需要从勘察资料中提取数据到nodes.txt及surface.txt两个文本。nodes.txt记录钻孔相关数据,surface.txt则定义地表平面的形状。文件数据说明如下:




2、创建土体

创建土体几何,操作步骤如下:


3、划分网格

对土体几何划分网格,网格尺寸控制在3m,选择划分六面体网格,操作步骤如下:


4、调整位置

将划分好网格的几何调整至与钻孔相对应的位置。操作步骤如下:


5.钻孔插值

土体几何调整好位置之后即可进行钻孔插值,点击工程栏下“网格插值”功能,输入钻孔文件nodes.txt和surface.txt所在文件夹,点选土体任意一个单元并输入网格尺寸,即可创建出非均匀土体单元集。操作步骤如下:


6.赋予截面属性

 对插值生成的单元集赋予相应的土层材料,其中AboveSurface-1单元集为地表以上部分,无需赋予材料且提交计算后程序会自动移除该单元集。至此非均匀成层场地建模完成。操作步骤如下:


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分析模型


整体概况

      场地模型如图所示。网格类型为六面体单元,非均匀成层场地C3D8单元数量约为120万。


GFE非均匀成层场地模型


边界条件与荷载

边界条件:四周施加Z方向位移约束,底部除Y方向外其余方向施加位移约束。

荷载:底部施加Y向加速度荷载,加速度荷载大小为一维场地反应分析得到的土层底部加速度。


土体四周约束 


土体底部约束


土体底部加速度荷载 


GFE

分析结果


位移云图动画如下所示。


输出场地地表中心钻孔处土体顶部的位移时程曲线和加速度时程曲线,并将加速度时程通过GFE后处理的反应谱生成程序转换生成加速度谱。

位移时程曲线


加速度时程曲线


加速度谱曲线




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公司简介

广州颖力科技有限公司由国家重大人才计划入选者李志山博士和曹胜涛博士创建。公司设立在清华珠三角研究院总部的孵化基地,为黄埔开发区的创业精英人才公司,并入选广州市“红棉计划”。
       公司团队有20余年的大规模非线性分析软件的研发经验,一直致力于工业和工程领域高性能有限元分析软件的开发及推广应用,自主研发了高性能通用有限元分析软件GFE。在杜修力院士、赵密教授等专家的指导下,公司自主研发了地下结构动力分析模块GFE-SSA,全面支持我国地下结构抗震领域的科学研究及工程设计,填补了国内技术的空白。
       GFE软件共包含有五大功能模块:数据接口、前处理、显式分析求解器、隐式分析求解器及后处理,其应用领域涵括了抗震分析、抗爆分析、环境振动、施工模拟、核电结构、桥梁结构、节点性能等各种工程领域,并涵括了智能设备跌落、汽车NVH及碰撞、特殊设备分析等各种工业领域。

GFE软件将CPU+GPU异构并行计算技术和有限元仿真分析方法结合,并在功能研发上综合考虑了国内工程、工业领域的实际应用需求,在保证计算精度的前提下,大幅提升了国内有限元分析软件的计算效率、非线性分析能力、易用性和专业性,其技术思路和软件效率在世界范围内处于领先地位,在工业制造领域、工程设计领域具有广阔的应用市场前景。

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