TheWorldBestEngineeringSolutionProvider&ServicePartner全球工程解决方案的开发商与服务商

韩国建筑/桥梁领域CAE分析软件市场占有率第-日本建筑结构分析领域市场占有率第一[midasGen】

业提供新的价值，为成为用户最值得信赖的伙伴而不断努力着。

北京迈达斯技术有限公司成立于2002年，目前拥有两个法人，并在北京、上海、广州、成都、沈阳、武汉、西安、石家庄、昆明设有分公司。

Introductionto MIDASFamily Programs

迈达斯系列软件

迈达斯系列软件自1989年开始开发，1996年正式面世以来已被广泛应用于全球范围的建筑、桥梁、岩土和隧道及机械领域，目前在中国国内拥有3000多家用户，10000多个授权数量，成功应用于了2008年奥运场馆、2010年世博场馆、苏通大桥、矮寨大桥、上海外滩地下通道、北京地铁等著名工程，以及数万个国内各项工程的分析和设计之中，在各领域已经成为了主流软件。

目前拥有480多名软件开发人员和资深工程师，能够以最快的速度回应用户的需求并帮助解决实际工程问题。

做为全球工程解决方案的开发商与服务商，未来十年我们将进军BIM市场、电子商务和云计算市场、地球工程市场、生命工程市场。

midasFEA

目前唯一全部中文化的土木专用非线性及细部分析软件

midasFEA的几何建模和网格划分技术采用了在土木领域中已经被广泛应用的前后处理软件midasFX+的核心技术，同时融入了MIDAS强大的线性、非线性分析内核，并与荷兰TNODIANA公司进行了技术合作，是一款专门适用于土木领域的高端非线性分析和细部分析软件。

midasFEA拥有简洁直观的用户界面，即使是初学者也可以在短期内迅速掌握。特别是工程中比较难处理的各种非线性分析问题，程序不仅提供了简单的参数化输入方法，其全中文化的程序界面、全中文化的技术手册、全中文化的培训例题，可以让初学者迅速成长为高级分析人员。

2006．11．与TNODIANA签订战略合作协议

01.易学，全部中文化！·全中文用户界面、全中文用户手册、全中文培训资料、全中文技术资料·按照用户的工作流程设计的人性化产品·用户无需过多整理即可得到所需的结果资料05.升级，引导未来设计的潮流！ ·3DCAD数据和结构设计模型的自动转换（2009) Why? 02.强大，最前沿的分析功能！ ·提供了最便捷的建模功能、分析功能及后处理功能·整合图形、非图形数据和分析数据的综合数据管理（2009) ·是工程师实现技术梦想的最强力的工具·迅速反馈用户要求的升级体系使用midasFEA的理由？Frrrr04.服务，渐进式培训体系！ 03.可靠，完善的测试体系！·初级、中级、高级培训 ·与世界上稳定性得到公认的TNODIANA和Nastran共同测试·远程视频培训 ·大量实际工程的应用·专题培训 ·MIDAS特有的质量保证体系·亲切快速的技术支持

01.线性静力分析

“整体模型及局部细部模型的线性静力分析

03.动力分析

\*线性细部分析

“动力分析里包括反应谱分析和时程分析”

02.特征值分析

“线性屈曲分析功能和模态分析功能”

04.钢筋分析

“便于模拟钢筋和钢束的专用单元

05.水化热分析

06.界面非线性分析

“大体积混凝土的水化热的稳定性分析

“两种材料组合时的接触状态分析

\*SRC结构的界面分析

07.接触分析

08.非线性静力分析

09.裂缝分析

“可重复接触/分离过程的接触面分析”

“极限状态时的材料非线性和几何非线性分析” “分析混凝土是否发生裂缝以及裂缝大小、开裂方向

·材料非线性 −范.梅塞斯、特雷斯卡、莫尔-库伦、 德鲁克-普拉格、朗肯、用户自定义
·几何非线性 -拉格朗日法、随转坐标系法
·迭代方法 牛顿-拉普森法、修正牛顿-拉普森法、 弧长法、初始刚度法
总应变裂缝模型（弥散型） -固定裂缝和转动裂缝
·离散裂缝模型 -界面非线性
·结果 -裂缝结果 -单元状态 (裂缝、塑性)

\*双主桁桥的冗余度分析

\*预应力箱梁铁路桥极限承载力评价

10.疲劳分析

11.热传递/热应力分析

12.CFD分析

“在低于构件屈服强度的荷载反复作用下构件发生破坏的现象”

“考虑传导、对流、辐射等热传递现象的热应力分析

“分析桥梁周边的气流状态，计算桥梁的耐风稳定性”

\*铺设浇注式沥青时的热应力分析

\*钢桥的疲劳分析

\*桥梁二维截面的CFD分析

地铁车站的耐火分析·集成了使用频率较高的菜单体系·能最大化提高工作效率的菜单体系·与菜单、技术资料和操作例题紧密相连·与对话框结合起来查看和检查输入项·查看和检查与对话框相关的其它输入项

浏览/导航窗口 工作树 主菜单 工具栏 任务面
通过浏览及导航窗口用户可以快速地查看整个 用户可！
分析结果和局部细部分析结果 AmidasFEA-[Steel Copng Joint] 日×E文件（E）编辑（E）几（G）网格（M）分析（A）后处理）视图（）窗口（W）帮助（H） xn ↓↓节点N） 结果后曲线|曲面|实体|几间|自动/映射网格|扩展网格|网格|分析结果后处理样式 ·能最Static（结构线性静态） Static_Live Load（3）·TDtXYZ（V) TDtXYZ（V） 动态适用模型 tuy 启动页面SteelCoping Joint 观察奋口 区 任务栏 分析 × 务栏 大A 工作平面 分新 回 中国 国尺寸控制[879] 定义科料与特性 . 回 送R 0.000287173 0.000129963 件 回 厦超时间依存材料 + 函数 工 材料 0.000248135 00225280008 自重 约束 <荷载> 00 冒E定型结果 品 0.000122837 移 节点温度 WWE
特性窗口 特性 一般 . 4x 单元梁荷载 压力荷载 预应力 EE定
·选择对象后变更其相关的特性信息 号称 Defltes.. 5.10804e-005 定义分析工况 . 国
·查看分析结果时设定多样化的图形输出形式 色 t 1.991 3.983 5.974 分 + EE线颜色 000000 [UNIT]N 小汇 ： 出NYSTATIC ANALYSIS [DATA]Static（结构线性静态）， Static_Live Load（3） TDtXYZ（V） Output CSys]整体坐标系 求解与结果检查 果 . 中心 定EEO00MULTI-FRONTAL SOLUTION HASBEENCOMPLETED. 析取结果二维元 DIEPLACEMENTFRCE/STRESSOUTPUT 线性静态结果组合 三三维单元 -SOLUTIONTERMINATED>YOURMIDASJOBISSUCCESSFULLYCOM.ETED...D:\FEA\CaseStudy\StelCopingJoint_1 1需要帮助，请按F1 G:2.32089,17.3119,0 W:2.32089,17.3119 4输出窗口 状态栏 关联菜单

02.前处理

6 提供强大的几何建模和网格划分功能

显示方式

几何模型显示模式

网格显示模式

■通过提供多样化的几何建模和网格划分的图形表现形式可以快速便利地建模■可以对个别几何模型和网格组采用不同的显示方式■只对局部模型采用线框、透明等形式显示便于查看复杂的模型内部情况

几何建模

》局部扩展

缝合生成实体

扩展指定的面生成实体<br>缝合分离的面生成实体

扫描

放样及扩展

随着导向曲线扩展模型

选择若干截面线性插值扩展生成曲面及实体

■组合两个以上的实体时进行布尔运算（并集、差集、交集）■通过组合（放样、缝合）和扩展（扫描、局部扩展)二维几何形状生成三维模型

02.前处理

提供强大的几何建模和网格划分功能”

旋转网格

扫描网格

将二维网格沿基准轴旋转自动生成实体网格

沿导向曲线扩展二维网格自动生成实体网格

投影网格

填充网格

A（面→实体）

即使网格大小不一致只要拓扑关系一致即可在内部自动生成实体网格

自动划分曲面网格

将标准网格沿特定的基准投影自动生成网格

自动划分实体网格

14

■除了提供自动划分网格、映射划分网格等功能外还提供各种手动及自动网格划分功能■为了建立复杂多样化的模型提供了各种网格划分功能：扩展、旋转、填充、扫描、投影■利用二维网格生成复杂的三维网格

■为了更好地划分像含有加劲肋的复杂的板的模型，提供了多种划分网格的功能■除了提供自动网格划分、映射网格划分功能外，还提供了混合网格划分及子映射网格划分功能■每分钟可以生成20万个以上的三角形单元，所以可以瞬时完成细部分析模型

网格尺寸控制

检查网格质量

·检查和验证-自由线-自由面-流行线-非流行线-检查和对齐ECS
·检查质量-纵横比-歪扭角-锥度（2D）-翘曲（2D）-雅克比比率−扭曲-坍塌 (三角形)-长度/面积

■通过网格尺寸控制可以对模型局部进行细化，其它部分粗划，从整体上合理的控制网格的数量■提供了单元大小可按线性变化的线性梯度功能，以及根据形状自动控制密度的自适应播种的高级尺寸控制功能■对于网格提供了多样的检查耦合方式、坐标系以及质量的方法

02.前处理

66

提供强大的几何建模和网格划分的功能”

Civil2006的线单元模型

转换的含钢束的细部模型包含预应力箱梁中的钢束一起转换

■利用线单元-》实体单元转换的功能将Civil2006里生成的线单元模型直接转换成midasFEA的实体模型Civil2006的预应力截面里包含的钢束信息可直接转换成midasFEA的钢筋单元■利用Civi12006里的预应力截面库定义的截面在midasFEA里可自动转换成进行横向分析的板模型

03.分析

土木领域专用的强大的线性/非线性分析功能”

线性静力分析

·多个荷载工况·结果组合

求解器

·直接求解器-多波稀疏高斯求解器（默认）-带宽求解器
·迭代求解器-预处理共轭梯度法-广义最小残余法

板梁桥 (板)

模态分析

·兰佐斯法·子空间迭代法

线性屈曲分析

·临界屈曲模态
·屈曲模态
·荷载组合：区分不变荷载和可变荷载
■利用多波稀疏高斯求解器的快速准确的分析
■多样化的荷载和边界条件（任意位置加载、活荷载数据库、多点自由度耦合等）
■利用高次单元的精密分析

■根据模型的规模可选择分析方法：兰佐斯法和子空间迭代法■生成屈曲分析用的荷载组合：可按各荷载设定加权值■只输出临界荷载系数是正值的屈曲模态（选项）→删除不必要的屈曲

03.分析

“土木领域专用的强大线性/非线性分析功能”

■内嵌设计规范里的设计反应谱和地震波数据库
■时程分析中提供直接积分法和振型叠加法
■输出多样化的时程结果图形：节点位移/速度/加速度，单元的内力/应力/变形等

本构模型

■破坏准则

·范.梅塞斯
·特雷斯卡
·莫尔-库伦
·德鲁克-普拉格
·朗肯
·用户自定义

材料非线性·硬化（等向/随动/混合）·软化

■迭代方法几何非线性·拉格朗日法·随转坐标系法

迭代方法

·牛顿-拉普森法
·修正牛顿-拉普森法
·弧长法
·初始刚度法

■提供模拟混凝土和钢材的5种材料并支持用户自定义本构■杆系、板单元、实体单元都可以同时考虑材料非线性和几何非线性·迭代方法：初始刚度法、牛顿-拉普森法、弧长法等

03.分析

土木领域专用的强大的线性/非线性分析功能”

钢筋（普通钢筋和预应力钢束）

■地铁车站的柱中钢筋

·植入式钢筋/钢筋网·线类型→适用于板、实体、平面应力单元·点类型→适用于平面应变和轴对称单元

预应力钢束

·先张和后张 ·短期损失：摩擦、钢筋回缩和弹性变形 ·长期损失：松弛和徐变/收缩

■预应力损失

■预应力箱梁桥中的预应力钢束

裂缝模型

·总应变裂缝模型(弥散型）-固定裂缝和转动裂缝·离散裂缝模型-界面的非线性

输出结果

·裂缝结果（裂缝应力/裂缝应变）·单元状态-裂缝：部分/全部开裂、关闭、没有−塑性：弹性、塑性、极限-接触：分离、滑移、粘结

■混凝土裂缝模型

■植入式钢筋和钢束可以不考虑单元分割独立建模■可以考虑预应力钢束的短期损失（摩擦、钢筋回缩)和长期损失(松弛和徐变/收缩）

■为了混凝土的裂缝分析提供总应变裂缝模型■为了模拟混凝土受拉钢筋提供钢筋专用单元■提供裂缝发生位置、裂缝大小、开裂方向等结果

03.分析

土木领域专用的强大的线性/非线性分析功能”

热传递

■地铁车站火灾

粘弹性模量

·徐变-收缩（设计规范）·温度依存材料

·稳态和瞬态
·传导、对流、辐射
·热通量
·热流量
·显示温度梯度

热传递

·稳态和瞬态 ·传导、对流、辐射 ·管冷

■浇注式沥青铺装

参数化分析

·多个材料参数组·多个边界和热源·不同施工顺序

■露置在高温下的结构随时间变化的温度特性和热传递特性■考虑传导、对流、辐射等热传递现象的热应力分析■考虑随温度变化的材料特性（强度、比热、热传导率等）的非线性分析

■考虑混凝土的对流、传导等特性的热传递分析和考虑徐变/收缩的热应力分析■利用基本模型的数据定义多个变量组生成不同的工况进行分析■利用高次单元的精密分析（输出结果：节点温度、节点位移、单元应力/变形、裂缝指数）

03.分析

“土木领域专用的强大的线性/非线性分析”

界面非线性分析

接触分析

■可以模拟像混凝土和钢筋的粘结滑移等两种介质界面的接触受力特性■为了模拟两种介质的接触面的非线性接触特性，程序提供了五种界面模型■界面模型：库伦摩擦、分离裂缝、膨胀裂缝、粘结滑移、组合模型（裂缝-剪切-压溃）

■接触分析：接触及重复接触/分离过程的两个物体的接触面分析（线性和非线性）
■焊接接触：两个接触面从开始到结束都没有分离
■一般接触：通用的接触情况，接触面有可能重复分离和接触过程
■为了分析接触面的相互作用和防止贯通使用了罚函数法

03.分析

土木领域专用的强大的线性/非线性分析功能”

方法与参数

·S-N方法（应力寿命法）
·荷载/应力谱
·雨流计数法
·考虑平均应力的修正
·应力集中系数
·修正系数

计算对象

·只计算边界节点（默认）·选择的网格组的节点

输出结果

·疲劳周期
·安全系数(疲劳寿命/期望寿命）

■疲劳：在低于构件屈服强度的荷载反复作用下构件发生破坏的现象■应力幅计算→使用雨流计数法和S-N曲线→计算疲劳寿命和损伤度

CFD模型

·湍流模型 （RANS k-，q-ω等）
·可压缩流
·不可压缩流
·无粘性流动
·非定常流动

离散化方法

·二维高阶（空间）·双时间方法（时间）

边界条件

桥梁截面CFD模型

·远场 ·壁面（滑动、无滑动）等

压力随时间的变化涡度随时间的变化

■分析桥梁周边的气流状态，计算桥梁的耐风稳定性■定常/非定常分析和层流/湍流分析■输出气动力系数（三分力系数）和压力分布、湍流动能分布

=后处理中提供了可视化、多样化的图形显示方式及查看方式= 通过图例控制用户可以控制图形的输出范围和颜色

04.后处理

提供了可视化、多样化的后处理查看方式”

ANNRL
E 02000 田 Ox - 个体类型 结果标记 燕色 标签类型 X点单元 签色 文本颜色 □5构非性 CI ·O T00YZ[Y 结果a oear Asy LFX显示 5 值O √ 书点 18705500.00144500 0.0000 954976□ 书点 18840750.00180000312500 889857W图 D 点2500000 126598□ 节点 3118500.0046750000000 231.625Z 节点 2062 5825.00 20550.0 00000 124.658动物田 新全部 7 点 设数值 3127 5825.00 最大最小最大绝对值显示选标记 00000 二结果标记用标签标记特定位置的分析结果0.406 46.61t H6s.36ANo 步骤 步骤数值 节点：20645
维取达果输出数据 1 Side(0.4):TDt 0,400000 -148,356423
分折细 iner Sti结构车性） 山 2Side（0.5）:TDt 0.500000 -191,022620
步 lier Stti.4) 可 3 Side（0.6）:TDt 0,600000 -270.032436
数据 {TD2 0) □ 4 Side（0.7）:TDt 0.700000 -432.754248步数据 5Side（0.725）T 0.725000 -495.039433C 6 Side（0.75）:TDt 0.750000 -573.642552
de（0.6）： 7Side（0.775）T 0,775000 -668,544531
（0.75： Side（.8） 0.80000 1.2
5d（0.77: TD2(y) 10 Side（0.85）:TDt 0.850000
Sd(0.8）：oz(v) 11 Side（0.875）：T 0.875000全部选择 清除选择 12Side（0.9):TDt 0.900000
点 bal ectngde 过 14Sde（0.T 0.95000
节点结果 15Side（0,975）：T 0.975000 peo
用户定义 20845 16Side（1）:TDtZ( 1,00000 0.4排开 表格输出
大 0.2
绝对值最大厂仅可节点/单元 小 0
□ 单元中取位 去格 关闭 □ 提取结果 200400600 8001000120014001600180020302200 Displacementmm)查看特定的分析结果 荷载-位移图

·提取结果：输出任意位置的特定结果■结果标记：用结果标记任意节点和单元的结果，图形和结果值可同时查看■利用结果标记可以便利地查看整体模型中最小值和最大值及其位置

04.后处理

“提供了可视化、多样化的后处理查看方式”

曲线图

整体式桥梁

■线上图-与网格的耦合性无关，根据用户指定的两点及任一曲线按照图形或表格的形式输出结果（内力、应力、位移等）■局部方向内力合力-利用用户指定的面上的应力计算截面的内力

■通过拖动鼠标可以将网格组移向其它的位置■并不是真正地移动网格，只是从图形显示上分离显示，便于查看细部分析的内部结果

几何建模

分析结果

位移形状

钢束锚固区细部分析

索鞍座锚固区验算

■钢箱上部的主梁和钢箱盖梁的接触部的线性静力分析
■查看交叉部位的支座处的横隔板和腹板处的弯矩和扭矩
■使用刚性连接定义节段模型端部的边界节点，计算边界节点的位移后作为位移荷载加载

悬索桥索锚固块验算

■建立详细的几何模型后对应力集中区域进行线性静力分析■对钢束和索的锚固区以及悬索桥索锚固块做破裂/劈裂应力分析■对应力集中的部分进行三维细部分析后计算配筋量

大跨度满堂支架桥梁的三维有限元分析

几何模型

施工阶段分析

单塔矮塔斜拉桥的三维有限元分析

■为了分析变宽和变高、跨度为70M的大跨FSM桥梁的安全度，特进行了三维分析■通过FEM分析查看扩幅区域的应力分布、支座的反力、钢束的张力对施工阶段应力的影响■通过三维有限元分析，可以确认杆系模型无法准确分析的支座反力分布

■通过单矮塔斜拉桥的三维分析查看上部反力分布■查看腹板剪力的横向分布效果及上部翼橡的轴力分布效果■FCM区间里通过主塔和合拢前、后阶段的施工阶段分析来计算桥梁的响应

■当双主桁板桥的一根主桁发生损伤时，另一个主桁继续承载能力的分析■使用了非线性的范.梅塞斯本构模型和牛顿-拉普森迭代计算法■考虑极限状态的材料非线性，评价破坏时的应力状态

各荷载步范.梅塞斯应力

裂缝分析

■桥梁达到极限状态时，其反应与弹性分析的结果不同，需要对桥梁进行非线性分析以保证桥梁的安全性
■考虑材料非线性查看破坏时的应力状态
■为了确认裂缝状态和裂缝大小，使用了总应变裂缝模型

水化热分析模型及参数定义

参数化水化热分析结果

分析概要

■在同一个模型中对不同的参数（浇注高度、对流边界、材料、发热特性以及是否考虑自重）进行比较分析

■通过反复计算确认裂缝指数的范围，确定适当的浇注高度和材料

■定义母体、接触面、螺栓
■考虑构件间的接触条件进行非线性分析
■为了分析接触面的相互作用和防止贯通使用了罚函数法
■通过对结构上的固定荷载和活荷载进行静力分析来计算应力幅
■定义钢材的S-N曲线的最大、最小应力幅
■考虑平均应力的修正计算疲劳寿命和损伤度

疲劳分析

生命周期

损伤

钢桥面板热变形示意

热传递分析

■铺装Guss沥青时会在钢桥面板上产生短暂的高温温差■铺装Guss沥青时因为竖向位移伸缩缝装置会发生破坏，支座会被上拉■通过热应力分析可以确定浇注式沥青的合理的铺设方案

midasFEA

耐火分析示意图

耐火分析的流程

地铁车站的火灾分析

隧道火灾分析

■根据耐火规范要求制作耐火分析的步骤后考虑温度对混凝土材料特性的影响进行温度分布分析■计算钢筋及混凝土受压部位随温度变化的强度减少量■确认火灾时混凝土的损伤厚度，验算火灾时钢筋混凝土结构的安全性

隧道发生火灾时各时刻的温度分布

AnI
火灾持续5分 火灾持续30分
G
火灾持续3小时 火灾持续1小时

地铁车站发生火灾时各时刻的温度分布

■拱桥在拱脚处应力比较集中、复杂，因此需要进行拱脚的细部分析，评价结构的安全性■预应力混凝土异型箱梁，用梁单元是模拟不出横截面上正应力的差异，这里用实体单元模拟混凝土梁，用桁架单元模拟预应力钢束，进行仿真分析。

■异型斜拉桥，主梁与桥塔连接处细部应力分析

■自锚式悬索桥主缆锚固端，用桁架单元模拟主缆、钢筋，用实体元模拟梁，进行锚固端的细部应力分析·大跨双索面H型斜拉桥，需要查看剪应力沿桥向应力传递情况，查看正应力空间分布规律，分析剪力滞效应对宽梁影响，从而确定箱梁合理的压应力储备；查看索塔处箱梁紧缩段的应力传递情况，看刚度过渡是否平顺。

■高架桥过渡墩，关心垫层下方的裂缝，模拟了多种配筋方案，对比查看裂缝的分布状态。

■对于高墩，需考虑受日光照射温度变化对墩顶位移的影响，查看了日关照射若干小时后温度和应力分布

·钢管混凝土组合桁架结构，关心钢管腹杆节点处的应力状态，对该节点进行极限承载能力分析

■查看拱脚处的复杂应力状态，检验应力是否属于安全范围·现浇0#块支架支撑牛腿与盖梁接触部位的局部应力分析，防止盖梁在0#块浇注过程中的开裂