ABAQUS 2022中文版有限元分析从入门到精通

图书标准信息

• 作者 CAD/CAM/CAE技术联盟
• 出版社 清华大学出版社
• 出版时间 2023-08
• 版次 1
• ISBN 9787302642619
• 定价 79.80元
• 装帧 其他
• 开本 16开
• 纸张 胶版纸

【内容简介】

《ABAQUS 2022中文版有限元分析从入门到精通》以有限元软件ABAQUS 2022为对象，系统地介绍了ABAQUS 2022的各种基本功能。全书分为11章，主要从线性结构静力问题、接触问题、材料非线性问题、结构模态问题、显式非线性问题、热应力问题、多体系统问题、多步骤问题及子程序开发9个方面系统地讲解了ABAQUS 2022的基本功能和简单建模与仿真实例。 本书内容从实用出发，侧重于？ABAQUS？的实际操作和工程问题的解决。书中对重点问题及需要注意的方面均给出了提示，有利于初学者快速掌握ABAQUS的基本操作。 另外，本书还配备了极为丰富的学习资源，具体内容如下。 1．51集本书实例的同步教学视频，让读者像看电影一样轻松学习，然后对照书中实例进行练习。 2．15个综合实战案例（涵盖Ansys、Patran和Nastran）的精讲视频，可以增强实战、拓展视野。 3．所有实例的源文件和素材，均可在按照书中实例操作时直接调用。 本书适合入门级读者学习使用，也适合有一定基础的读者作为参考用书，还可用作职业培训、职业教育的教材。

【作者简介】

CAD/CAM/CAE技术联盟是一个CAD/CAM/CAE技术研讨、工程开发、培训咨询和图书创作的工程技术人员协作联盟，拥有20多位专职和众多兼职CAD/CAM/CAE工程技术专家。

CAD/CAM/CAE技术联盟负责人由Autodesk中国认证考试中心首席专家担任，全面负责Autodesk中国官方认证考试大纲制定、题库建设、技术咨询和师资力量培训工作，成员精通Autodesk系列软件。其创作的很多教材成为国内具有引导性的旗帜作品，在国内相关专业方向图书创作领域具有举足轻重的地位。

【目录】

第1章  ABAQUS 2022概述 1

1.1  ABAQUS总体介绍 2

1.2  ABAQUS的主要模块 2

1.3  ABAQUS的文件类型 4

1.4  ABAQUS使用环境 5

1.4.1  启动ABAQUS/CAE 5

1.4.2  ABAQUS的汉化 7

1.4.3  ABAQUS的主窗口 9

1.4.4  ABAQUS/CAE模块 11

1.4.5  设置背景颜色 12

1.5  ABAQUS 2022新功能 14

1.6  本章小结 15

第2章  ABAQUS的基本模块和操作方法 16

2.1  ABAQUS分析步骤 17

2.1.1  前处理（ABAQUS/CAE） 17

2.1.2  分析计算（ABAQUS/Standard

或ABAQUS/Explicit） 17

2.1.3  后处理（ABAQUS/Viewer） 17

2.2  ABAQUS/CAE的模块 17

2.3  部件模块和草图模块 18

2.3.1  创建部件 18

2.3.2  部件的外导入 19

2.3.3  问题模型的修复与修改 20

2.4  属性模块 21

2.4.1  材料属性 21

2.4.2  截面特性 22

2.4.3  梁的界面特性 23

2.4.4  特殊设置 24

2.5  装配模块 26

2.5.1  部件实体的创建 27

2.5.2  部件实体的定位 28

2.5.3  合并/切割部件实体 30

2.6  分析步模块 30

2.6.1  设置分析步 31

2.6.2  定义场输出和历程输出 35

2.7  载荷模块 37

2.7.1  载荷的定义 37

2.7.2  边界条件的定义 37

2.7.3  设置预定义场 39

2.7.4  定义载荷工况 41

2.8  相互作用模块 41

2.8.1  相互作用的定义 41

2.8.2  定义约束 43

2.8.3  定义连接器 43

2.9  网格模块 44

2.9.1  定义网格密度 44

2.9.2  设置网格控制 45

2.9.3  设置单元类型 46

2.9.4  划分网格 47

2.9.5  检查网格 50

2.9.6  提高网格质量 51

2.10  作业模块 52

2.10.1  分析作业的创建与管理 52

2.10.2  网格自适应 54

2.11  可视化模块 55

2.11.1  显示无变形图形和变形图形 55

2.11.2  绘制云纹图 56

2.12  本章小结 57

第3章  线性结构静力分析 58

（ 视频讲解：20分钟）

3.1  静力分析介绍 59

3.1.1  结构静力分析简介 59

3.1.2  静力分析的类型 59

3.1.3  静力分析基本步骤 59

3.2  实例—挂钩的线性静力分析 60

3.2.1  实例描述 60

3.2.2  创建部件 61

3.2.3  定义材料属性 61

3.2.4  定义和指派截面属性 62

3.2.5  定义装配 62

3.2.6  设置分析步 63

3.2.7  划分网格 65

3.2.8  定义集合和载荷施加面 66

3.2.9  边界条件和载荷 67

3.2.10  提交分析作业 71

3.2.11  后处理 72

3.3  弹性体的5个基本假设 74

3.4  本章小结 74

第4章  接触分析 75

（ 视频讲解：49分钟）

4.1  ABAQUS接触功能概述 76

4.2  定义接触面 76

4.3  接触面间的相互作用 77

4.3.1  接触面的法向行为 77

4.3.2  表面的滑动 77

4.3.3  摩擦模型 77

4.3.4  其他接触相互作用选项 78

4.3.5  基于表面的约束 78

4.4  在ABAQUS/Standard中定义接触 79

4.4.1  接触相互作用 79

4.4.2  从属和主控表面 79

4.4.3  小滑动与有限滑动 79

4.5  实例—圆盘与平板模型的接触

仿真分析 80

4.5.1  实例描述 80

4.5.2  创建部件 80

4.5.3  定义材料属性 81

4.5.4  定义和指派截面属性 82

4.5.5  定义装配 83

4.5.6  设置分析步 83

4.5.7  划分网格 84

4.5.8  定义接触 86

4.5.9  定义边界条件和载荷 88

4.5.10  提交分析作业 90

4.5.11  后处理 91

4.6  实例—冲模过程仿真分析 92

4.6.1  实例描述 92

4.6.2  创建部件 93

4.6.3  定义材料属性 95

4.6.4  定义和指派截面属性 96

4.6.5  定义装配 97

4.6.6  设置分析步 97

4.6.7  定义接触 98

4.6.8  定义边界条件和载荷 101

4.6.9  划分网格 107

4.6.10  提交分析作业 108

4.6.11  后处理 109

4.7  本章小结 110

第5章  材料非线性分析 111

（ 视频讲解：32分钟）

5.1  材料非线性分析库简介 112

5.1.1  塑性 112

5.1.2  超弹性 113

5.1.3  粘弹性 113

5.2  实例—橡胶垫片压缩过程分析 114

5.2.1  实例描述 114

5.2.2  分析求解 115

5.2.3  结果处理 123

5.3  实例—悬臂梁受压过程分析 124

5.3.1  实例描述 125

5.3.2  分析求解 125

5.3.3  结果处理 131

5.4  本章小结 134

第6章  模态分析 135

（ 视频讲解：19分钟）

6.1  动力学分析概述 136

6.1.1  动力学分析简介 136

6.1.2  模态分析简介 136

6.2  模态分析概述 137

6.2.1  模态分析的功能 137

6.2.2  模态分析的步骤 137

6.3  实例—圆棒的结构模态分析 138

6.3.1  创建部件 138

6.3.2  定义材料属性 138

6.3.3  定义和指派截面属性 139

6.3.4  定义装配 140

6.3.5  设置分析步 140

6.3.6  划分网格 140

6.3.7  边界条件和载荷 142

6.3.8  提交分析作业 143

6.3.9  后处理 143

6.4  实例—弹壳的结构模态分析 145

6.4.1  创建部件 145

6.4.2  定义材料属性 146

6.4.3  定义和指派截面属性 147

6.4.4  定义装配 147

6.4.5  设置分析步 148

6.4.6  划分网格 148

6.4.7  边界条件和载荷 149

6.4.8  提交分析作业 150

6.4.9  后处理 151

6.5  本章小结 153

第7章  显式非线性动态分析 154

（ 视频讲解：23分钟）

7.1  ABAQUS/Explicit适用的问题

类型 155

7.2  动力学显式有限元方法 155

7.2.1  显式时间积分 155

7.2.2  比较隐式和显式时间积分程序 156

7.2.3  显式时间积分方法的优越性 157

7.3  自动时间增量和稳定性 157

7.3.1  显式方法的条件稳定性 158

7.3.2  稳定性限制的定义 158

7.3.3  ABAQUS/Explicit中的完全自动时

间增量与固定时间增量 159

7.3.4  质量缩放以控制时间增量 159

7.3.5  材料对稳定极限的影响 159

7.3.6  网格对稳定极限的影响 160

7.3.7  数值不稳定性 160

7.4  实例—钢球撞击钢板过程分析 160

7.4.1  实例描述 160

7.4.2  创建部件 160

7.4.3  定义材料属性 161

7.4.4  定义和指派截面属性 162

7.4.5  定义装配 162

7.4.6  设置分析步 163

7.4.7  划分网格 163

7.4.8  定义接触 166

7.4.9  定义边界条件和载荷 167

7.4.10  提交分析作业 169

7.4.11  后处理 170

7.5  本章小结 173

第8章  热应力分析 174

（ 视频讲解：29分钟）

8.1  热应力分析中的主要问题 175

8.2  实例—铁轨的热应力分析 175

8.2.1  实例描述 175

8.2.2  创建部件 175

8.2.3  定义材料属性 176

8.2.4  定义和指派截面属性 177

8.2.5  定义装配 178

8.2.6  设置分析步 178

8.2.7  定义集合、边界条件 178

8.2.8  定义温度场 180

8.2.9  划分网格 181

8.2.10  提交分析作业 182

8.2.11  后处理 183

8.3  实例—Y形支架的热应力分析 183

8.3.1  实例描述 183

8.3.2  创建部件 184

8.3.3  定义材料属性 184

8.3.4  定义和指派截面属性 185

8.3.5  定义装配 186

8.3.6  设置分析步 186

8.3.7  划分网格 187

8.3.8  定义集合和载荷施加面 188

8.3.9  边界条件和载荷 189

8.3.10  定义温度场 191

8.3.11  提交分析作业 192

8.3.12  后处理 193

8.4  本章小结 194

第9章  多体系统分析 195

（ 视频讲解：23分钟）

9.1  ABAQUS多体系统分析简介 196

9.2  ABAQUS的连接单元和连接

属性 196

9.2.1  连接单元边界条件和载荷 196

9.2.2  连接单元行为 197

9.2.3  ABAQUS的连接属性 197

9.3  实例—螺旋桨叶片的旋转过程

分析 198

9.3.1  创建部件 198

9.3.2  定义材料属性 200

9.3.3  定义和指派截面属性 201

9.3.4  定义装配 202

9.3.5  定义参考点和坐标系 202

9.3.6  定义集合 203

9.3.7  定义约束 204

9.3.8  定义连接属性和连接单元 205

9.3.9  设置分析步和历程输出变量 206

9.3.10  定义边界条件和载荷 207

9.3.11  划分网格 208

9.3.12  提交分析作业 210

9.3.13  后处理 210

9.4  本章小结 211

第10章  多步骤分析 212

（ 视频讲解：28分钟）

10.1  分析过程 213

10.1.1  分析过程的分类 213

10.1.2  一般分析步 213

10.1.3  线性摄动分析步 214

10.2  实例—铲斗系统的振动分析 215

10.2.1  实例描述 215

10.2.2  创建部件 215

10.2.3  定义材料属性 218

10.2.4  定义和指派截面属性 219

10.2.5  定义装配 220

10.2.6  设置分析步 220

10.2.7  划分网格 222

10.2.8  边界条件和载荷 223

10.2.9  提交分析作业 224

10.2.10  后处理 225

10.3  实例—重启动分析 228

10.3.1  重启动分析方法概述 228

10.3.2  创建重启动分析模型 229

10.3.3  模型属性 229

10.3.4  设置分析步 230

10.3.5  定义载荷 232

10.3.6  提交分析作业 233

10.3.7  后处理 234

10.4  本章小结 235

第11章  用户子程序 236

（ 视频讲解：13分钟）

11.1  用户子程序简介 237

11.2  用户子程序VUMAT接口及

调试 237

11.2.1  用户子程序VUMAT接口

界面 237

11.2.2  用户子程序VUMAT的主要

参数 238

11.2.3  用户子程序VUMAT的调试与

提交方法 239

11.3  显式应力更新算法简介 240

11.4  VUMAT子程序的编写 241

11.5  实例—Taylor杆撞击仿真

分析 242

11.5.1  创建部件 242

11.5.2  划分网格 243

11.5.3  定义材料属性 244

11.5.4  定义和指派截面属性 245

11.5.5  定义装配 245

11.5.6  设置分析步 246

11.5.7  边界条件和载荷 247

11.5.8  提交分析作业 249

11.6  本章小结 253

附录A  INP文件 254

附录B  源程序 257