ADINA軟件出現(xiàn)于上個(gè)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。

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ADINA做為一款基于力學(xué)的計(jì)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(dòng)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(jì)、科學(xué)研究。

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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(dá)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(qiáng)大功能--求解結(jié)構(gòu)以及設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)場之外的多場耦合問題。

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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(qiáng)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。

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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(shí)際上，到ADINA84版本時(shí)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。

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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(gè)行業(yè)的工程仿真分析，包括機(jī)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(gè)領(lǐng)域。

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ADINA 系統(tǒng)是一個(gè)單機(jī)系統(tǒng)的程序，用于進(jìn)行固體、結(jié)構(gòu)、流體以及結(jié)構(gòu)相互作用的流體流動(dòng)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(jìn)行線性動(dòng)態(tài)與靜態(tài)的結(jié)構(gòu)分析，而用另外的程序進(jìn)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(jìn)行流體流動(dòng)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(dòng)的完全耦合分析程序（多物理場）。

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ADINA 用戶界面程序?yàn)樗?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(gè)完全交互式的圖形用戶界面。

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主要特點(diǎn)：

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· 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(dòng)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(duì)話文件（ Session ）會(huì)記錄下用戶的輸入和選取值。通過播放對(duì)話文件可以重新創(chuàng)建一個(gè)完整的模型，同時(shí)還可以修改對(duì)話文件創(chuàng)建一個(gè)不同的模型；

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ADINA-AUI 還具有以下多個(gè)易于使用的特點(diǎn)：

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

· 快捷圖標(biāo)可進(jìn)入常用的任務(wù)；

· 制圖窗口具有復(fù)制和粘貼特點(diǎn)；

· 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(diǎn)，撤銷的數(shù)量可由用戶定制；

· 模型可進(jìn)行動(dòng)態(tài)旋轉(zhuǎn)、縮放和快速平移；

· 對(duì)于經(jīng)常重復(fù)的任務(wù)支持命令文件輸入；

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在后處理過程中，包括大量的結(jié)果可視化工具：

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· 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(xì)羅列變量值；

· 對(duì)輸出變量產(chǎn)生的合成變量進(jìn)行解釋；

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ADINA-M 是 ADINA-AUI 程序的一個(gè)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。

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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(jìn)行修改。

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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(dòng)力學(xué)中結(jié)構(gòu)分析的功能。分析對(duì)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。

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ADINA 程序在接觸分析方面具有超強(qiáng)的實(shí)力，正如圖中所示對(duì)福特 Windstar 的抗壓分析。

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ADINA 程序?yàn)楣腆w、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：

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· 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(dòng)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(dòng)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(jī)震動(dòng)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(dòng)、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；

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ADINA-CFD 程序?yàn)榭蓧嚎s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(dòng)界面。程序運(yùn)用一個(gè)任意拉格朗日歐拉（ ALE ）公式。

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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(dòng)問題。

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在給流體流動(dòng)建模時(shí)使用的基本假設(shè)如下：

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· 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(dòng)；

· 質(zhì)量傳遞；

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可壓縮流動(dòng)的材料模型：

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· 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(dòng)；

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不可壓縮流動(dòng)的材料模型：

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· 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(shí)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；

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ADINA-Thermal

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

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渦輪外殼的溫度場，對(duì)流邊界條件。（： ADINA-Thermal ）

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ADINA-Thermal 具有以下分析能力：

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· 2-D 和 3-D 傳導(dǎo)、對(duì)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(xiàng)；

· 隨時(shí)間和溫度變化的材料特性；

· 自動(dòng)時(shí)間步進(jìn)；

· 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；

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ADINA-Thermal 的一個(gè)獨(dú)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(jìn)行內(nèi)部輻射。右圖所示的瓶子正是運(yùn)用 ADINA-Thermal 的輻射分析功能。

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焊接誘發(fā)的殘余應(yīng)力分析需要一個(gè)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。

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潛弧焊（ SAW ）、多道對(duì)接焊的熱分析。

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運(yùn)用單元生死選項(xiàng)可完成有限元的計(jì)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(shí)間步進(jìn)即可獲得答案。

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ADINA-FSI 程序是用于帶有結(jié)構(gòu)相互作用的流體流動(dòng)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(gè)程序模塊，結(jié)構(gòu)和流體流動(dòng)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 ）。

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

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· ABS 防抱死系統(tǒng)分析；

· 燃油泵分析；

· 減震器分析；

· 鐵肺分析；

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ABS 防抱死系統(tǒng)分析、剎車系統(tǒng)阻尼器分析

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ADINA-TMC 程序可用于解決如下類型的問題：

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· 完全耦合的熱機(jī)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）；

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總的來說， ADINA-TMC 主要用于解決完全耦合的熱機(jī)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。

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一個(gè)熱機(jī)械問題包括以下效應(yīng)：

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· 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；