岩土工程有限元分析软件MIDAS GTS NX 2021 V1.1

1 引言

在岩土工程领域，基于有限元法和有限体积法发展的工业标准的数值模拟主要软件有FLAC3D, RS3，Plaxis和GTS NX。这个笔记简要回顾了GTS的最新版本---MIDAS GTS NX 2021 V1.1(9/15/2021)，并与类似软件的功能作了比较。为了流畅地运行MIDAS GTS NX 2021，必须安装在配置相对高端的计算机上。

2 主要特性

GTS NX作为一个有限元分析软件，其分析步骤与其它FEA软件的工作流程基本上一样。在此仅简要描述其中一些功能。

2.1 网格生成

GTS NX集成了混合的网格生成功能，可以创建使用六面体和四面体单元的最佳组合网格集。六面体单元的主要优点是比四面体单元产生相对更精确的应力结果，而使用四面体单元的优点是它们对复杂几何形状的尖锐曲线和转角的建模更有效。GTS NX能够同时使用四面体和六面体元素而不会在建模或分析速度上有任何明显的损失。作为比较，参考FLAC3D的网格生成方法：

相关文章，在仿真秀官网搜索：

使用DXF文件组装块状结构的六面体网格---基本规则

Griddle划分非结构化网格(FLAC3D和3DEC)

使用BlockRanger(BR)产生结构化网格

Griddle---FLAC3D和3DEC的高级网格划分工具

单元和网格生成(Zone and Grid Generation)方法

使用Extrusion工具产生非结构化的网格(unstructured Mesh)

FLAC3D 7.0 新特性简介(P5)---用户界面改进

Extrusion工具的使用技巧(FLAC3D仅有)

粘合块体模拟BBM---Bonded Block Modeling

GTS NX的Terrain Geometry Maker(TGM)功能能够自动将地形图转换成可编辑的曲面， 轻松生成复杂详细的三维等高线表面；能够通过钻孔记录数据生成地层剖面。

相关文章，在仿真秀官网搜索：

建立更真实的数值模型(2)：FLAC3D与曲面地形的集成

Itasca几何数据交换文件---Geometry Files

PLAXIS的创建钻孔工具

PLAXIS的模拟方法初探 (P1)

2.2 分析功能

GTS NX可以进行线性静态分析，非线性弹性或弹塑性分析；施工阶段分析；稳态流和瞬态流分析；应力和渗流的全耦合分析；固结分析；非线性动力分析；特征值分析；响应频谱分析；

线性时间历史(模态)分析；非线性时间历史分析；2D等效线性分析。这些分析方法可以用于计算边坡，坝体，隧道的稳定性以及土-结构的相互作用，单桩和群桩的相互作用等。

3 学习资料

MIDAS GTS NX带有大量的学习资料，包括文档和视频，下面仅列举其中部分资料。

(1) Slope Stability Analysis Using Strength Reduction Analysis

(2) How to model piles in midas GTS NX

(3) Interface Element and Rigid Link for deep Excavation and Marine Sheet Pile

(4) 3D Numerical Modelling for Geotechnical Analysis

(5) MIDAS - GTS NX UBCSAND

(6) Improving the Safety Factor of Slope Stability Analysis by Implementing Soil Nailing

(7) Introduction to commands and capabilities of midas GTS NX for Geotech Analysis

(8) Tutorial Excavation and raft foundation in 3D

(9) Selecting of soil models and parameter calibration in Midas GTS NX

(10) Dynamic Finite Element Analysis of Soil-Pile-Interaction in liquefiable soil

(11) Dynamic Analysis of Pile Cap (Pile Raft) in liquefiable soil using UBC Sand

(12) 3D- Reinforced Slope stability Analysis

(13) Cantilever Sheet Pile for Building and Marine Structures with Interface Element

(14) 3D retaining wall analysis

(15) Comparison between Geostudio and MIDAS GTS NX

(16) Geometric Modeling Autoconnect

(17) 3D tunnel connection analysis

(18) Rock Blast Analysis in 3D

(19) Tunnel Modeling & Analysis

(20) Modelling of Simple Embankment

(21) Pile Raft Foundation Analysis with Superstructure and Substructure

(22) 3D Geotechnical Finite Element Modelling & Analysis

(23) Squre footing bearing capacity verifications

(24) Liquefaction - midas GTS NX

(25) Analysis of Piled Raft Foundation

(26) Moving train load time history analysis