ADINA軟件出現(xiàn)于上個世紀(jì)70年代,，以有限元理論為基礎(chǔ),，通過求解力學(xué)線性、非線性方程組的方式獲得固體力學(xué),、結(jié)構(gòu)力學(xué),、溫度場問題的數(shù)值解。

?

ADINA做為一款基于力學(xué)的計算軟件,，具有將近40年的開發(fā)和應(yīng)用歷史,，逐步開發(fā)CFD流體動力學(xué)求解模塊、電磁場EM求解模塊,、耦合求解模塊,，在全球具有眾多知名用戶用于產(chǎn)品設(shè)計、科學(xué)研究,。

?

?

ADINA出現(xiàn)于1975年,，在K. J. Bathe 博士的帶領(lǐng)下，其研究小組共同開發(fā)出ADINA有限元分析軟件,。ADINA的名稱是Automatic Dynamic Incremental Nonlinear Analysis 的首字母縮寫,。這表達了軟件開發(fā)者的目標(biāo)，即ADINA除了求解線性問題外,，還要具備分析非線性問題的強大功能--求解結(jié)構(gòu)以及設(shè)計結(jié)構(gòu)場之外的多場耦合問題,。

?

在1984年以前，ADINA是全球流行的有限元分析程序,，一方面由于其強大功能,，被工程界、科學(xué)研究,、教育等眾多用戶廣泛應(yīng)用,；另一方面 其源代碼Public Domain Code,后來出現(xiàn)的很多知名有限元程序來源于ADINA的基礎(chǔ)代碼。

?

在1986年,，K.J.Bathe博士在美國馬薩諸塞州Watertown成立ADINA R&D公司,，開始其商業(yè)化發(fā)展的歷程。實際上,，到ADINA84版本時已經(jīng)具備基本功能框架,，ADINA公司成立的目標(biāo)是使其產(chǎn)品ADINA-大型商業(yè)有限元求解軟解,，專注求解結(jié)構(gòu),、流體,、流體與結(jié)構(gòu)耦合等復(fù)雜非線性問題，并力求程序的求解能力,、可靠性,、求解效率全球領(lǐng)先。

?

經(jīng)過30余年的持續(xù)發(fā)展,，ADINA已經(jīng)成為近年來發(fā)展超快的有限元軟件及全球重要的非線性求解軟件,，被廣泛應(yīng)用于各個行業(yè)的工程仿真分析，包括機械制造,、材料加工,、航空航天、汽車,、土木建筑,、電子電器、國防軍工,、船舶,、鐵道、石化,、能源,、科學(xué)研究及大專院校等各個領(lǐng)域。

?

?

ADINA 系統(tǒng)是一個單機系統(tǒng)的程序,，用于進行固體,、結(jié)構(gòu)、流體以及結(jié)構(gòu)相互作用的流體流動的復(fù)雜有限元分析,。借助 ADINA 系統(tǒng),，用戶無需使用一套有限元程序進行線性動態(tài)與靜態(tài)的結(jié)構(gòu)分析，而用另外的程序進行非線性結(jié)構(gòu)分析,，再用其他基于流量的有限元程序進行流體流動分析,。此外， ADINA 系統(tǒng)還是主要的,、用于結(jié)構(gòu)相互作用的流體流動的完全耦合分析程序（多物理場）,。

?

?

?

ADINA 用戶界面程序為所有 ADINA子程序提供了完整的預(yù)處理和后處理功能，它為建模和后處理的所有任務(wù)提供了一個完全交互式的圖形用戶界面,。

?

?

主要特點：

?

· 模型的幾何圖形可直接創(chuàng)建,，或者從多種 CAD 系統(tǒng)中引入，包括：從Pro/ENGINEER和基于 Parasolid 系統(tǒng) CAD 引入的固體模型（如： Unigraphics 和 SolidWorks ）,；

· 物理特性,、載荷和邊界條件可直接分配到模型的幾何圖形上,，因此有限元網(wǎng)格得到修改，不受模型清晰度的影響,；

· 普通的幾何圖形上可使用全自動網(wǎng)格生成,，它可靈活控制單元大小分布，而映射網(wǎng)格劃分可用于更簡單的幾何圖形,；

· 在模型創(chuàng)建期間,，對話文件（ Session ）會記錄下用戶的輸入和選取值。通過播放對話文件可以重新創(chuàng)建一個完整的模型,，同時還可以修改對話文件創(chuàng)建一個不同的模型,；

?

ADINA-AUI 還具有以下多個易于使用的特點：

?

· 完全交互式的圖形界面，具有下拉菜單和對話框,，可選取選項和輸入數(shù)值,；

· 快捷圖標(biāo)可進入常用的任務(wù)；

· 制圖窗口具有復(fù)制和粘貼特點,；

· 程序內(nèi)可直接創(chuàng)建 AVI 視頻,；

· 圖形以矢量和位圖形式輸出；

· 具有撤銷和重做特點,，撤銷的數(shù)量可由用戶定制,；

· 模型可進行動態(tài)旋轉(zhuǎn)、縮放和快速平移,；

· 對于經(jīng)常重復(fù)的任務(wù)支持命令文件輸入,；

?

在后處理過程中，包括大量的結(jié)果可視化工具：

?

· 變形和原始的網(wǎng)格圖,；

· 帶狀圖和輪廓圖,；

·矢量圖和張量圖；

· 在圖表上標(biāo)示變量,；

· 在屏幕上或者以文件形式詳細羅列變量值,；

· 對輸出變量產(chǎn)生的合成變量進行解釋；

?

?

ADINA-M 是 ADINA-AUI 程序的一個附件,，提供了立體建模的功能,，通過 ADINA-M 可在 ADINA-AUI 程序中直接創(chuàng)建立體的幾何圖形。

?

此外,， ADINA-M 基于 Parasolid 核心,，后者也被其他流行的 CAD 系統(tǒng)所采用，譬如： Unigraphics ,、 SolidWorks ,、 SolidEdge 和 Bentley Systems 。這些系統(tǒng)和其他基于 Parasolid 的 CAD 系統(tǒng)生成的立體幾何圖形可以直接通過 ADINA-M 引入 ADINA-AUI ,，導(dǎo)入的 Parasolid 部件可使用 ADINA-M 附帶的工具在 ADINA-AUI 內(nèi)進行修改,。

?

?

ADINA-Structure 程序提供了世界領(lǐng)先的,、用于 2D 和 3D 固體應(yīng)力分析以及靜力學(xué)和動力學(xué)中結(jié)構(gòu)分析的功能。分析對象可以是線性的或者非線性的,，譬如：材料非線性特性的影響,、巨大變形和接觸條件。

?

ADINA 程序在接觸分析方面具有超強的實力,，正如圖中所示對福特 Windstar 的抗壓分析,。

?

ADINA 程序為固體、桁架,、梁、管道,、金屬板,、殼體和縫隙提供了多樣化和通用的有限元，材料模型有金屬,、土壤與巖石,、塑料、橡膠,、織物,、木材、陶瓷和混凝土可選,。 ADINA 程序具有以下分析功能：

?

· 有效的線性分析,；

· 小型和大型的變形、大型應(yīng)變,；

· 彈塑性,、徐變（ Creep ）分析，包括熱效果,；

· 屈曲和后屈曲（ Post-buckling ）分析,；

· 靜力學(xué)和動力學(xué)中的接觸問題；

· 大型系統(tǒng)的迭代算法,；

· 用于所有分析的高效卻稀少的算法,；

· 靜力學(xué)和動力學(xué)的子結(jié)構(gòu)分析；

· 分析過程中可增減單元,；

· 頻率和模式的疊加,；

· 感應(yīng)波譜、隨機震動分析,；

· 線性化的屈曲分析,；

· 波的傳播、沖擊波分析,；

· 結(jié)構(gòu)震動,、諧波分析,；

· 聲學(xué)的流體 - 結(jié)構(gòu)間相互作用；

· 帶裂紋傳播的斷裂力學(xué),；

· 用戶提供的單元,、模型和載荷；

?

?

ADINA-CFD 程序為可壓縮和不可壓縮的流體提供了世界一流的有限元和控制流量的解決能力,，流體可包含自由表面和流體間以及流體與結(jié)構(gòu)間的流動界面,。程序運用一個任意拉格朗日歐拉（ ALE ）公式。

?

ADINA-CFD 中使用的程序是基于有限元和有限體積離散圖,，帶有非常全面和高效的解決方法,，可解決任意幾何學(xué)中的全部流動問題。

?

在給流體流動建模時使用的基本假設(shè)如下：

?

· Navier-Stokes 方程或者歐拉方程,；

· 不可壓縮或者完全可壓縮的流體,；

· 穩(wěn)態(tài)或者瞬變分析；

· 層流或者湍流,；

· 熱傳遞或者無熱傳遞條件下的流動,；

· 質(zhì)量傳遞；

?

可壓縮流動的材料模型：

?

· 用于粘性和導(dǎo)熱性的 Sutherland 方程,，恒定熱容量,；

· 隨溫度變化的粘性、熱容量和導(dǎo)熱性,；

· 隨壓力變化的粘性,、熱容量和導(dǎo)熱性；

· 隨溫度,、壓力變化的粘性,、熱容量和導(dǎo)熱性；

· 高馬赫數(shù)下的流動,；

?

不可壓縮流動的材料模型：

?

· 恒定的粘性,、熱容量和導(dǎo)熱性；

· 隨溫度變化的粘性,、熱容量和導(dǎo)熱性,；

· 隨時間變化的粘性、熱容量和導(dǎo)熱性,；

· 湍流模型：普朗特（ Prandtl ）混合長模型,、 K-Epsilon 模型、 RNG K-Epsilon 模型和 K-Omega 模型,；

· 非牛頓模型,；

· 多孔材料模型；

?

ADINA-Thermal

?

ADINA-Thermal 用來解決固體和結(jié)構(gòu)中的熱傳遞問題,。它具有強大的特點,，譬如：任意幾何圖形表面間的輻射,、單元生死選項和高度非線性材料特性的功能。

?

渦輪外殼的溫度場,，對流邊界條件,。（： ADINA-Thermal ）

?

ADINA-Thermal 具有以下分析能力：

?

· 2-D 和 3-D 傳導(dǎo)、對流和輻射,；

· 立體和殼體結(jié)構(gòu),；

· 穩(wěn)態(tài)和瞬變條件；

· 任意表面間的輻射,；

· 單元生死選項,；

· 隨時間和溫度變化的材料特性；

· 自動時間步進,；

· 靜電,、滲流和壓電分析；

· 潛熱效應(yīng),，如：凝固和融化條件；

· 與 ADINA-Structure耦合求解,；

?

ADINA-Thermal 的一個獨特功能就是表面間的輻射分析,，表面可以是任意幾何圖形，可隨意阻塞進行內(nèi)部輻射,。右圖所示的瓶子正是運用 ADINA-Thermal 的輻射分析功能,。

?

焊接誘發(fā)的殘余應(yīng)力分析需要一個可靠的非線性分析系統(tǒng)，且具有專門的建模技巧,。 ADINA-Thermal 和 ADINA-Structure 正被成功用于焊接分析,。

?

潛弧焊（ SAW ）、多道對接焊的熱分析,。

?

運用單元生死選項可完成有限元的計算,，材料的屬性與溫度的關(guān)系高度相關(guān)。 3 次重新開始和 1500 次時間步進即可獲得答案,。

?

?

ADINA-FSI 程序是用于帶有結(jié)構(gòu)相互作用的流體流動完全耦合分析（多物理場）的主要工具,。它把 ADINA 與 ADINA-F 的所有功能全部整合成一個程序模塊，結(jié)構(gòu)和流體流動理想化可使用截然不同的網(wǎng)格,。它包含自由表面,，使用任意拉格朗日歐拉公式（ ALE ）。

?

ADINA-FSI 已經(jīng)成功運用于多個領(lǐng)域,，譬如：汽車,、工業(yè)和醫(yī)學(xué)領(lǐng)域。以下是運用 ADINA-FSI 的部分顯著案例：

?

· ABS 防抱死系統(tǒng)分析,；

· 燃油泵分析,；

· 減震器分析,；

· 鐵肺分析；

?

ABS 防抱死系統(tǒng)分析,、剎車系統(tǒng)阻尼器分析

?

?

ADINA-TMC 程序可用于解決如下類型的問題：

?

· 完全耦合的熱機械分析,；

· 壓電分析（帶用戶定義子程序）；

· 土壤固結(jié)分析（推薦使用 ADINA 程序中的多孔媒介方程來解決這類型的問題）,；

?

總的來說,， ADINA-TMC 主要用于解決完全耦合的熱機械問題。在這類問題中,，熱溶解影響結(jié)構(gòu)溶解,，反之結(jié)構(gòu)溶解也影響熱溶解。

?

一個熱機械問題包括以下效應(yīng)：

?

· 由于材料的塑性變形產(chǎn)生內(nèi)熱,；

· 接觸的物體間產(chǎn)生熱傳遞,；

· 由于接觸表面的摩擦使表面發(fā)熱；