实验室的基本情况
   工程结构数值模拟实验室成立于2001年,隶属于土木建筑工程学院。在学校、学院领导的关心和支持下,工程结构数值模拟实验室从无到有,目前,实验室位于南校区土木楼405室,面积为80平方米,各类计算机14台,计算机及相关设备(含软件)资产总值约合人民币45万元。装备有三种大型通用结构有限元分析软件MSC.Nastran、MSC.Marc、ADINA。实验室现有兼职人员2人。
   实验室主任:方诗圣,副教授,博士。
   电话: 0551-2901439 
实验室主要功能与特色
   作为世界CAE工业标准及最流行的大型通用结构有限元分析软件, MSC.Nastran的分析功能覆盖了绝大多数工程应用领域,并为用户提供了方便的模块化功能选项,MSC.Nastran的主要功能模块有:基本分析模块(含静力、 模态、 屈曲、热应力、流固耦合及数据库管理等)、 动力学分析模块、 热传导模块、 非线性分析模块、 设计灵敏度分析及优化模块、 超单元分析模块。
   MSC.Marc是功能齐全的高级非线性有限元软件的求解器,体现了30年来有限元分析的理论方法和软件实践的完美结合。它具有极强的结构分析能力。可以处理各种线性和非线性结构分析包括:线性/非线性静力分析、模态分析、简谐响应分析、频谱分析、随机振动分析、动力响应分析、自动的静/动力接触、屈曲/失稳、失效和破坏分析等。它提供了丰富的结构单元、连续单元和特殊单元的单元库,几乎每种单元都具有处理大变形几何非线性,材料非线性和包括接触在内的边界条件非线性以及组合的高度非线性的超强能力。Marc的结构分析材料库提供了模拟金属、非金属、聚合物、岩土、复合材料等多种线性和非线复杂材料行为的材料模型。分析采用具有高数值稳定性、高精度和快速收敛的高度非线性问题求解技术。为了进一步提高计算精度和分析效率,Marc软件提供了多种功能强大的加载步长自适应控制技术,自动确定分析曲屈、蠕变、热弹塑性和动力响应的加载步长。Marc卓越的网格自适应技术,以多种误差准则自动调节网格疏密,不仅可提高大型线性结构分析精度,而且能对局部非线性应变集中、移动边界或接触分析提供优化的网格密度,既保证计算精度,同时也使非线性分析的计算效率大大提高。对非结构的场问题如包含对流、辐射、相变潜热等复杂边界条件的非线性传热问题的温度场,以及流场、电场、磁场,也提供了相应的分析求解能力;并具有模拟流-热-固、土壤渗流、声-结构、耦合电-磁、电-热、电-热-结构以及热-结构等多种耦合场的分析能力。
   ADINA 程序为固体、桁架、梁、管道、金属板、壳体和缝隙提供了多样化和通用的有限元,材料模型有金属、土壤与岩石、塑料、橡胶、织物、木材、陶瓷和混凝土可选。适用于各种土木建筑工程结构、桥梁、隧道、水利、交通能源、机械工业领域、石油化工、航空、航天、船舶、军工机械和生物医学等领域,进行结构强度设计、可行性分析评定、科学研究. ADINA 程序具有的主要分析功能:
   ·线弹性分析;
   ·小应变、大应变;
   ·弹塑性、徐变( Creep )分析,包括热效果;
   ·屈曲和后屈曲( Post-buckling )分析;
   ·静力学和动力学中的接触问题;
   ·静力学和动力学的子结构分析;
   ·分析过程中可增减单元;
   ·频率和模式的叠加;
   ·感应波谱、随机震动分析;
   ·波的传播、冲击波分析;
   ·结构震动、谐波分析;
   ·声学的流体 - 结构间相互作用;
   ·带裂纹传播的断裂力学。
 实验室承担的主要工作
   工程结构数值模拟实验室作为力学学科、土木工程学科及水利学科进行工程结构数值模拟方面科学研究的专业实验室,承担着本学院教师从事科学研究、对外技术服务及工程力学、固体力学、结构工程等专业的研究生、博士生的实验教学任务。目前承担三项国家自然科学基金项目,一项教育部重点项目,多项对外技术服务项目。
 实验室建设与发展方向
   工程结构数值模拟实验室作为专业实验室,其建设规划和发展方向是科研与教学并重,并以科研促进教学特别是研究生教学质量的提高(掌握大型通用结构有限元分析软件的使用);积极承接纵横向课题研究;不断添置用于土木工程专业的其他类大型通用结构有限元分析软件(如:MIDAS/Civil,桥梁博士,海地等)及其它设备;充实实验技术队伍,吸引和培养青年教师从事实验室工作;以教学科研的发展提高软件的使用率。

                   
                                                                                                 博士研究生在科研工作中

                    
                          MSC.NASTRAN,MSC.Marc
                     有限元软件系统