ABAQUS有限元分析从入门到精通（第3版）
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浙江嘉兴
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作者陈海燕
出版社电子工业
ISBN9787121437366
出版时间2023-12
装帧其他
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定价89.8元
货号31930970
上书时间2024-11-18
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作者简介
陈海燕，毕业于北京航空航天大学，研究生学历，高级工程师，业界资深CAE工程师。精通ABAQUS、ANSYS等CAE工程分析与应用软件，擅长结构分析、力学建模、有限元仿真、系统优化等，从事相关工作近20年，先后在专业CAE项目咨询公司、国有企业力学分析研究室、全球500强企业担任重要职务，多年承担国家及企业重要研发项目的有限元分析任务，拥有丰富的ABAQUS有限元分析经验。
目录
目录
第1部分 基础知识
第1章 ABAQUS概述1
1.1 ABAQUS简介1
1.2 ABAQUS分析模块2
1.3 ABAQUS使用环境4
1.3.1 启动ABAQUS/CAE5
1.3.2 ABAQUS的主窗口5
1.3.3 ABAQUS/CAE 模块7
1.4 ABAQUS文件系统9
1.5 ABAQUS帮助文档11
1.5.1 ABAQUS帮助文档的内容11
1.5.2 如何使用ABAQUS帮助文档12
1.6 快速入门实例14
1.6.1 问题的描述14
1.6.2 启动ABAQUS14
1.6.3 创建部件14
1.6.4 创建材料和截面属性17
1.6.5 定义装配件18
1.6.6 设置分析步19
1.6.7 定义边界条件和载荷20
1.6.8 划分网格22
1.6.9 提交分析作业23
1.6.10 后处理24
1.6.11 退出ABAQUS/CAE26
本章小结27
第2章 前处理模块28
2.1 部件模块和草图模块28
2.1.1 在ABAQUS中创建部件28
2.1.2 导入部件31
2.1.3 模型的修复与修改32
2.2 属性模块34
2.2.1 定义材料属性34
2.2.2 创建和分配截面属性36
2.2.3 设置梁的截面属性和方向38
2.2.4 特殊设置菜单的功能38
2.3 装配模块40
2.3.1 创建部件实体40
2.3.2 部件实体的定位42
2.3.3 合并/剪切部件实体45
2.4 分析步模块46
2.4.1 设置分析步47
2.4.2 定义输出54
2.4.3 分析步模块的其他功能57
2.5 载荷模块58
2.5.1 定义载荷59
2.5.2 定义边界条件63
2.5.3 设置预定义场65
2.5.4 定义工况67
本章小结68
第3章 相互作用定义69
3.1 定义相互作用69
3.1.1 接触属性的定义69
3.1.2 接触的定义73
3.1.3 接触控制的定义79
3.1.4 接触实例79
3.2 定义约束81
3.2.1 绑定约束81
3.2.2 刚体约束83
3.2.3 耦合约束84
3.2.4 显示体约束85
3.3 定义连接器86
3.3.1 定义连接器的截面属性87
3.3.2 创建连接器的特征线90
3.3.3 定义连接单元92
本章小结93
第4章 划分网格94
4.1 定义网格密度对模型进行种子的设置与删除95
4.2 设置网格控制99
4.2.1 选择单元形状99
4.2.2 选择网格划分技术100
4.3 设置单元类型105
4.4 划分网格108
4.5 检查网格113
4.6 提高网格质量114
4.6.1 划分网格前的参数设置114
4.6.2 编辑几何模型115
4.6.3 编辑网格模型118
本章小结121
第5章 分析和后处理122
5.1 分析作业模块122
5.1.1 创建和管理分析作业123
5.1.2 创建和管理网格自适应过程127
5.2 可视化模块129
5.2.1 显示无变形图和变形图129
5.2.2 显示云图135
5.2.3 显示向量/张量符号图和材料方向图142
5.2.4 显示剖面图145
5.2.5 显示X-Y图表147
5.2.6 输出数据表格154
5.2.7 显示动画155
本章小结158
第二部分 应用实例分析
第6章 结构静力学分析159
6.1 结构静力学分析简介159
6.1.1 静力学分析的特点160
6.1.2 静力学分析的步骤160
6.2 桁架结构静力分析160
6.2.1 问题描述161
6.2.2 问题分析161
6.2.3 inp文件167
6.3 轴对称结构静力分析167
6.3.1 轴对称结构的特点168
6.3.2 轴对称结构分析要素168
6.3.3 压力容器应力分析实例168
6.4 弹性体的五个基本假设176
6.5 如何书写inp文件177
6.5.1 inp文件的组成和结构177
6.5.2 书写inp文件的语法和规则178
6.5.3 从外存储器中引入模型或者历史数据180
6.5.4 举例180
6.5.5 文件的执行185
6.5.6 文件的类型介绍和常用指令185
本章小结190
第7章 接触问题分析191
7.1 非线性问题分类191
7.2 圆片与平板的接触分析192
7.2.1 问题描述192
7.2.2 创建部件193
7.2.3 创建材料和截面属性193
7.2.4 定义装配件194
7.2.5 划分网格194
7.2.6 设置分析步194
7.2.7 定义接触195
7.2.8 定义边界条件和载荷196
7.2.9 提交分析作业197
7.2.10 后处理197
7.2.11 inp文件198
7.3 接触分析中需要注意的问题198
7.3.1 ABAQUS/Standard、ABAQUS/Explicit中的接触分析199
7.3.2 定义接触对199
7.3.3 小滑移和有限滑移200
7.3.4 定义接触属性201
7.3.5 设定接触面之间的距离或过盈量201
7.3.6 将接触信息输出至dat文件203
7.3.7 迭代过程和msg文件中的信息204
7.3.8 解决接触分析中的收敛问题206
7.4 过盈装配过程模拟211
7.4.1 问题描述211
7.4.2 问题分析212
7.4.3 绘制平面图212
7.4.4 创建部件213
7.4.5 创建材料和截面属性214
7.4.6 定义装配件214
7.4.7 划分网格214
7.4.8 设置分析步214
7.4.9 定义接触215
7.4.10 定义边界条件218
7.4.11 提交分析作业219
7.4.12 后处理219
7.4.13 inp文件221
本章小结221
第8章 材料非线性分析223
8.1 材料非线性分析中的常见问题223
8.1.1 塑性223
8.1.2 超弹性226
8.1.3 黏弹性227
8.2 矩形截面简支梁的弹塑性分析227
8.2.1 问题描述227
8.2.2 问题分析和求解228
8.2.3 inp文件230
8.3 单向压缩试验过程模拟230
8.3.1 问题描述231
8.3.2 问题分析和求解232
8.3.3 inp文件237
8.4 橡胶垫圈的受压分析237
8.4.1 问题描述237
8.4.2 问题分析和求解238
8.4.3 inp文件248
本章小结248
第9章 结构动力学分析249
9.1 动力学分析简介249
9.1.1 动力学有限元法的基本原理249
9.1.2 动力学分析的类型251
9.2 结构模态分析252
9.2.1 进行模态分析的功能252
9.2.2 模态分析的步骤252
9.2.3 固定机床的振动模态分析253
9.3 瞬态动力学分析262
9.3.1 瞬态动力学分析的原理262
9.3.2 钢球对钢板的侵彻模拟分析263
本章小结277
第10章 热应力分析278
10.1 热应力分析简介278
10.1.1 热应力分析的基本原理279
10.1.2 热应力分析中的主要问题280
10.2 带孔平板的热应力分析281
10.2.1 问题描述281
10.2.2 问题分析和求解282
10.2.3 inp文件287
10.3 刹车盘热应力分析288
10.3.1 问题描述288
10.3.2 问题分析和求解288
10.3.3 inp文件300
本章小结300
第11章 多体系统分析302
11.1 多体系统分析简介302
11.2 ABAQUS的连接单元和连接属性303
11.2.1 连接单元边界条件和连接载荷303
11.2.2 连接单元行为304
11.2.3 ABAQUS的连接属性305
11.2.4 基本连接属性306
11.2.5 组合连接属性309
11.3 矩形螺旋桨旋转过程模拟311
11.3.1 问题描述312
11.3.2 问题分析和求解312
11.3.3 inp文件321
11.4 多体系统分析要注意的问题321
11.4.1 多体系统分析中的过约束321
11.4.2 选择连接属性和边界条件322
11.5 双万向联轴器机构分析322
11.5.1 问题描述323
11.5.2 问题分析323
11.5.3 inp文件331
本章小结331
第12章 显式非线性动态分析332
12.1 ABAQUS/Explicit适用的问题类型332
12.2 动力学显式的有限元方法333
12.2.1 显式时间积分334
12.2.2 隐式和显式分析的比较335
12.3 应力波在棒中传播的分析336
12.3.1 问题描述336
12.3.2 问题分析336
12.3.3 ABAQUS/CAE求解过程336
12.3.4 inp文件349
12.4 水中圆桶在爆炸冲击下的响应分析349
12.4.1 问题描述350
12.4.2 问题分析和求解350
12.4.3 inp文件362
本章小结362
第13章 多步骤分析364
13.1 分析过程364
13.1.1 分析过程的分类364
13.1.2 一般分析步365
13.1.3 线性摄动分析366
13.2 管道系统的振动369
13.2.1 问题描述369
13.2.2 问题分析和求解370
13.2.3 重启动分析378
13.2.4 创建重启动分析模型379
13.3 金属板成型模拟分析382
3.3.1 问题描述383
13.3.2 问题分析和求解384
13.3.3 inp文件399
本章小结399
第14章 用户子程序400
14.1 用户子程序接口概述400
14.1.1 用户子程序的功能和优点400
14.1.2 在ABAQUS中使用用户子程序401
14.1.3 用户子程序详解401
14.2 ABAQUS用户子程序406
14.2.1 ABAQUS/Standard中的用户子程序407
14.2.2 ABAQUS/Explicit中的用户子程序409
14.3 ABAQUS中调用用户子程序410
14.3.1 问题描述410
14.3.2 问题分析和求解411
14.3.3 inp文件421
14.3.4 UMAT子程序421
14.4 单向压缩试验有限元模拟422
14.4.1 问题描述422
14.4.2 问题分析和求解423
14.4.3 inp文件429
14.4.4 UMAT的Fortran程序429
本章小结434
第15章 复杂工程分析435
15.1 工程铰接结构的分析模拟435
15.1.1 问题描述435
15.1.2 问题分析和求解435
15.1.3 inp文件451
15.2 钣金成型过程的分析模拟452
15.2.1 问题描述452
15.2.2 问题分析和求解453
15.2.3 inp文件467
本章小结467
附录A 错误信息和警告信息总汇468
A.1 DAT文件中的错误信息和警告信息468
A.1.1 文件中有空行468
A.1.2 未注明实体名称469
A.1.3 关键词拼写错误470
A.1.4 关键词前没有星号470
A.1.5 关键词的数据错误与警告470
A.1.6 关键词的参数错误471
A.1.7 标点符号错误471
A.1.8 关键词位置错误472
A.1.9 没有为单元赋予截面属性473
A.1.10 过约束473
A.1.11 重启动分析数据错误473
A.1.12 材料塑性数据不符合格式要求473
A.1.13 环境参数pre_memory设置474
A.1.14 磁盘空间不足475
A.2 MSG文件中的错误信息和警告信息475
A.2.1 负特征值475
A.2.2 零主元476
A.2.3 数值奇异476
A.2.4 接触的过盈量太大476
A.2.5 过多次迭代尝试477
A.2.6 局部塑性变形过大477
A.2.7 时间增量步达到下限478
A.2.8 环境参数standard _ memory设置问题478
A.3 LOG文件中的错误信息478
A.3.1 用户子程序出现错误479
A.3.2 ABAQUS本身的缺陷479
A.3.3 环境参数pre_memory设置得过大479
A.4 ABAQUS/CAE中的错误信息 和警告信息480
A.4.1 不能为非独立实体设置网格参数480
A.4.2 不支持inp文件中的关键词480
内容摘要
ABAQUS是国际上比较流行的、被誉为功能最强大的有限元分析软件之一，特别是在非线性分析领域，它可以分析复杂的工程力学问题，具有驾驭庞大求解规模的能力。 本书以ABAQUS2021最新版本为讲解对象，由浅入深地讲解ABAQUS仿真计算的各种功能。全书分为两部分共18章，其中基础部分包括ABAQUS的基本操作、前处理、网格划分、相互作用定义、分析及后处理等内容，案例分析部分包括结构静力学、接触问题、材料非线性、结构动力学、热应力、多体系统、显式非线性、多步骤分析、用户子程序、复杂工程分析等内容。本书每个实例都以图文并茂的形式详细介绍ABAQUS/CAE的操作流程，并对INP文件进行细致的解释。此外，书中还着重讨论了用户常犯的错误和经常遇到的疑难问题，以及常见的错误信息和警告信息，并给出了相应的解决方法。 本书结构严谨、条理清晰、重点突出，适合ABAQUS初学者和中级用户使用，既可以供大中专院校理工科相关专业学生学习，也可以作为工程技术人员的参考用书。
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