ABAQUS 2018有限元分析从入门到精通
| 作者 |
| 丁源 |
| 丛书名 |
| CAX工程应用丛书 |
| 出版社 |
| 清华大学出版社 |
| ISBN |
| 9787302524915 |
| 简要 |
| 简介 |
| 内容简介书籍计算机书籍 本书系统地介绍了ABAQUS 2018的使用，包括ABAQUS线性静力分析、接触分析、材料非线性分析、热应力分析、多体分析、频率提取分析、模态动态分析、显示动力学分析、用户子程序分析和后处理技巧等内容。 本书内容从实际应用出发，侧重于ABAQUS的实际操作和工程问题的解决，针对每个知识点进行详细讲解，并辅以相应的实例，使读者能够快速、熟练、深入地掌握ABAQUS的相应功能。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、重点突出、条理清晰，非常适合ABAQUS初级和中级用户使用，也可作为高职院校、大中专院校以及社会相关培训班的教材。 |
| 目录 |
| 第1章 ABAQUS 2018中文版概述 1 1.1 ABAQUS概述 1 1.2 ABAQUS的主要模块 2 1.3 ABAQUS 使用环境 4 1.3.1 启动ABAQUS/CAE 5 1.3.2 ABAQUS的主窗口 5 1.3.3 ABAQUS/CAE功能模块 7 1.4 ABAQUS 2018 新功能 9 1.5 实例快速入门 10 1.5.1 问题描述 10 1.5.2 问题分析 10 1.6 本章小结 20 第2章 基本模块和操作方法 21 2.1 ABAQUS分析步骤 21 2.1.1 前处理（ABAQUS/CAE） 21 2.1.2 分析计算（ABAQUS/Standard或ABAQUS/Explicit） 21 2.1.3 后处理（ABAQUS/CAE或ABAQUS/Viewer） 22 2.2 ABAQUS/CAE的功能模块 22 2.3 部件模块和草图模块 23 2.3.1 部件的创建 23 2.3.2 部件的外部导入 24 2.3.3 问题模型的修复与修改 25 2.4 属性模块 26 2.4.1 材料属性 26 2.4.2 截面特性 27 2.4.3 梁的截面特性 28 2.4.4 特殊设置 28 2.5 装配模块 30 2.5.1 部件实体的创建 30 2.5.2 部件实体的定位 32 2.5.3 合并/切割部件实体 33 2.6 分析步模块 34 2.6.1 设置分析步 34 2.6.2 定义场输出 40 2.7 载荷模块 41 2.7.1 载荷的定义 41 2.7.2 边界条件的定义 42 2.7.3 设置预定义场 44 2.7.4 定义载荷工况 46 2.8 相互作用模块 46 2.8.1 相互作用的定义 46 2.8.2 定义约束 48 2.8.3 定义连接器 48 2.9 网格模块 50 2.9.1 定义网格密度 50 2.9.2 设置网格控制 51 2.9.3 设置单元类型 52 2.9.4 划分网格 53 2.9.5 检查网格 56 2.9.6 提高网格质量 57 2.10 分析作业模块 59 2.10.1 分析作业的创建和管理 59 2.10.2 网格自适应 60 2.11 可视化模块 61 2.11.1 显示无变形图和变形图 62 2.11.2 绘制云图 63 2.12 本章小结 64 第3章 INP文件和单元介绍 65 3.1 输入文件的组成和结构 65 3.2 INPUT文件的书写规则和外部导入 67 3.2.1 书写INPUT文件的语法和规则 67 3.2.2 从外存储器中引入模型或历史 数据 69 3.2.3 文件的执行 69 3.3 简单INP文件实例详解 69 3.3.1 悬臂梁 69 3.3.2 孔平板分析 71 3.4 文件的类型介绍和常用指令 74 3.5 单元介绍 77 3.5.1 单元族 78 3.5.2 自由度 78 3.5.3 结点数目插值的阶数 79 3.5.4 数学描述 80 3.5.5 积分 80 3.6 本章小结 81 第4章 结构静力学分析及实例详解 82 4.1 线性静态结构分析概述 82 4.2 结构静力学分析步骤 83 4.2.1 静力学分析的步骤 83 4.2.2 静力学分析特点 83 4.3 书架结构静力分析 84 4.3.1 问题描述 84 4.3.2 创建部件 84 4.3.3 组装部件 86 4.3.4 创建材料和截面属性 87 4.3.5 设置分析步和输出变量 88 4.3.6 定义载荷和边界条件 89 4.3.7 划分网格 90 4.3.8 提交作业 91 4.3.9 后处理 91 4.4 椭圆夹杂平板二维静力分析 95 4.4.1 问题描述 95 4.4.2 创建部件 95 4.4.3 创建材料和截面属性 97 4.4.4 定义装配件 98 4.4.5 设置分析步和输出变量 99 4.4.6 定义载荷和边界条件 100 4.4.7 划分网格 101 4.4.8 提交作业 102 4.4.9 后处理 103 4.5 弹性体的基本假设 107 4.6 本章小结 107 第5章 轴对称结构静力学分析 108 5.1 轴对称结构静力分析 108 5.1.1 轴对称结构的特点 108 5.1.2 对称结构分析要素 109 5.2 薄壁圆筒在切削力下的应力分析 109 5.2.1 问题描述 109 5.2.2 创建部件 110 5.2.3 创建材料和截面属性 110 5.2.4 定义装配件 111 5.2.5 设置分析步和输出变量 112 5.2.6 定义载荷和边界条件 114 5.2.7 划分网格 115 5.2.8 提交作业 116 5.2.9 后处理 117 5.3 长柱形天然气罐在内压作用下的静力 分析 121 5.3.1 问题描述 122 5.3.2 轴对称模型线分析 123 5.3.3 轴对称模型平面分析 132 5.3.4 三维旋转壳结构分析 139 5.4 本章小结 145 第6章 接触问题分析 146 6.1 非线性问题分类 146 6.2 接触分析介绍 147 6.3 接触分析快速入门实例平压头与平板的 接触分析 147 6.3.1 问题描述 147 6.3.2 创建部件 148 6.3.3 创建材料和截面属性 149 6.3.4 定义装配件 150 6.3.5 划分网格 150 6.3.6 设置分析步 151 6.3.7 定义接触 153 6.3.8 定义边界条件和载荷 155 6.3.9 提交分析作业 157 6.3.10 后处理 157 6.4 ABAQUS中的接触分析 159 6.5 接触对的定义 160 6.6 有限滑移和小滑移 161 6.7 接触属性的定义 163 6.8 接触面的过盈量 164 6.9 MSG文件中的迭代信息 166 6.10 接触分析中的收敛问题 169 6.11 卡锁结构装配过程的模拟 173 6.11.1 问题描述 174 6.11.2 问题分析 174 6.11.3 绘制草图 174 6.11.4 创建部件 175 6.11.5 创建材料和截面属性 176 6.11.6 定义装配件 176 6.11.7 划分网格 177 6.11.8 设置分析步 178 6.11.9 定义接触 179 6.11.10 定义边界条件 181 6.11.11 提交分析作业 182 6.11.12 后处理 182 6.12 本章小结 185 第7章 材料非线性问题分析 186 7.1 材料非线性分析库简介 186 7.1.1 塑性 186 7.1.2 超弹性 189 7.1.3 粘弹性 190 7.2 纤维拉拔过程分析模拟 190 7.2.1 问题描述 190 7.2.2 创建部件 191 7.2.3 创建材料和截面属性 192 7.2.4 定义装配件 194 7.2.5 划分网格 195 7.2.6 设置分析步 196 7.2.7 定义载荷和边界条件 197 7.2.8 提交分析作业 198 7.2.9 后处理 199 7.3 基底上的薄膜撕脱过程分析 200 7.3.1 问题描述 200 7.3.2 创建部件 200 7.3.3 定义材料属性 201 7.3.4 装配部件 203 7.3.5 设置分析步 204 7.3.6 定义载荷和边界条件 205 7.3.7 划分网格 206 7.3.8 结果分析 209 7.3.9 后处理 209 7.4 本章小结 212 第8章 结构模态分析详解 213 8.1 动力学概述 213 8.1.1 动力学分析简介 213 8.1.2 动力学有限元法的基本原理 214 8.1.3 模态分析 217 8.2 结构模态分析的步骤 218 8.2.1 进行模态分析的功能 218 8.2.2 模态分析的步骤 218 8.3 固定结构的振动模态分析 219 8.3.1 问题描述 219 8.3.2 问题分析 219 8.3.3 创建部件 220 8.3.4 创建材料和截面属性 221 8.3.5 定义装配件 223 8.3.6 设置分析步和历史输出变量 223 8.3.7 定义载荷和边界条件 225 8.3.8 划分网格 225 8.3.9 结果分析 227 8.3.10 后处理 227 8.4 薄壳零件结构的模态分析 230 8.4.1 问题描述 230 8.4.2 问题分析 230 8.4.3 创建部件 231 8.4.4 创建材料和截面属性 232 8.4.5 定义装配件 233 8.4.6 设置分析步和历史输出变量 233 8.4.7 定义载荷和边界条件 234 8.4.8 划分网格 235 8.4.9 结果分析 236 8.4.10 后处理 237 8.5 货物吊车动态载荷分析 239 8.5.1 问题分析 239 8.5.2 部件结构 240 8.5.3 定义单一桁架的几何形状 240 8.5.4 定义第二个桁架结构的几何形体 241 8.5.5 创建交叉支撑的几何形体 242 8.5.6 定义梁截面性质 242 8.5.7 创建梁截面 243 8.5.8 定义梁截面方向 243 8.5.9 创建装配件和分析步 244 8.5.10 定义约束 244 8.5.11 模拟在桁架和交叉支撑之间的 铰接 245 8.5.12 定义载荷和边界条件 246 8.5.13 创建网格 246 8.5.14 提交作业 247 8.5.15 后处理 247 8.6 本章小结 248 第9章 结构谐响应分析详解 249 9.1 谐响应分析概述 249 9.2 谐响应分析流程 250 9.2.1 施加简谐载荷与求解 251 9.2.2 求解方法 251 9.2.3 查看结果 252 9.3 双质量块 弹簧系统的谐响应分析 253 9.3.1 问题描述 253 9.3.2 问题分析 253 9.3.3 创建部件 253 9.3.4 创建属性 254 9.3.5 定义装配件 255 9.3.6 设置分析步和输出变量 255 9.3.7 定义相互作用 257 9.3.8 定义载荷和边界条件 257 9.3.9 结果分析 259 9.3.10 后处理 261 9.4 梁集中质量结构的谐响应分析 265 9.4.1 问题描述 265 9.4.2 问题分析 265 9.4.3 创建部件 265 9.4.4 创建属性 266 9.4.5 定义装配件 268 9.4.6 设置分析步和输出变量 268 9.4.7 定义相互作用 269 9.4.8 定义载荷和边界条件 270 9.4.9 划分网格 272 9.4.10 结果分析 273 9.4.11 后处理 274 9.5 本章小结 277 第10章 结构热分析详解 278 10.1 热分析简介 278 10.1.1 ABAQUS可以求解的热学问题 278 10.1.2 传热学基础知识 279 10.1.3 热应力分析的基本原理 282 10.2 长方体的热传导和热应力分析 284 10.2.1 问题描述 284 10.2.2 创建部件 284 10.2.3 定义材料属性 286 10.2.4 定义和指派截面属性 287 10.2.5 装配部件 287 10.2.6 设置分析步 288 10.2.7 定义相互作用 288 10.2.8 定义边界条件和载荷 289 10.2.9 划分网格 291 10.2.10 结果分析 292 10.2.11 后处理 293 10.3 罐与接管的热分析 297 10.3.1 问题描述 297 10.3.2 问题分析 298 10.3.3 创建部件 298 10.3.4 创建材料和截面属性 303 10.3.5 定义装配件 304 10.3.6 设置分析步 304 10.3.7 定义相互作用 306 10.3.8 定义载荷和边界条件 308 10.3.9 划分网格 308 10.3.10 提交作业 310 10.3.11 后处理 310 10.3.12 INP文件 313 10.4 本章小结 313 第11章 结构多体系统分析详解 314 11.1 ABAQUS多体系统分析 314 11.1.1 ABAQUS进行多体系统分析模拟 步骤 314 11.1.2 ABAQUS/CAE进行多体系统分析 需要注意的问题 315 11.2 ABAQUS连接单元和连接属性 315 11.2.1 ABAQUS中使用连接单元的 步骤 315 11.2.2 连接单元边界条件和载荷 316 11.2.3 连接单元行为 317 11.2.4 ABAQUS的连接属性 317 11.3 风力发电机叶片旋转过程模拟 322 11.3.1 问题的描述 323 11.3.2 问题分析和求解 323 11.3.3 创建部件 325 11.3.4 创建材料和截面属性 326 11.3.5 定义装配件 327 11.3.6 划分网格 327 11.3.7 定义参考点和基准坐标系 329 11.3.8 定义集合 330 11.3.9 定义约束 331 11.3.10 定义连接属性和连接单元 332 11.3.11 设置分析步和历史输出变量 334 11.3.12 定义载荷和边界条件 335 11.3.13 提交作业 336 11.3.14 后处理 336 11.4 四杆连接机构分析 338 11.4.1 问题描述 338 11.4.2 问题分析 339 11.4.3 绘制草图 339 11.4.4 创建部件 340 11.4.5 创建材料和截面属性 341 11.4.6 定义装配件 342 11.4.7 设置分析步 343 11.4.8 定义连接属性和连接单元 343 11.4.9 设置历史输出变量 345 11.4.10 定义载荷和边界条件 347 11.4.11 划分网格 348 11.4.12 提交作业 348 11.4.13 后处理 349 11.5 多体分析要注意的问题 352 11.5.1 多体分析中的过约束 352 11.5.2 选择连接属性和边界条件 352 11.6 本章小结 353 第12章 ABAQUS/Explicit显式分析 354 12.1 瞬态动力学分析概述 354 12.2 动力学显式有限元方法 354 12.2.1 显式与隐式方法的区别 355 12.2.2 显式时间积分 356 12.2.3 隐式和显式的比较 357 12.3 ABAQUS/Explicit解决的问题 357 12.4 侵彻动力问题的分析 358 12.4.1 问题描述 359 12.4.2 问题分析 359 12.4.3 创建部件 359 12.4.4 创建材料和截面属性 360 12.4.5 定义装配件 361 12.4.6 设置分析步和历史输出变量 362 12.4.7 定义接触 364 12.4.8 定义边界条件 365 12.4.9 定义预定义场 366 12.4.10 划分网格 367 12.4.11 提交作业 368 12.4.12 后处理 369 12.5 圆盘结构动力学分析 374 12.5.1 频率分析问题的描述 374 12.5.2 频率分析过程 374 12.5.3 频率分析后处理 379 12.5.4 瞬时模态动态分析的描述 380 12.5.5 建模要点 380 12.5.6 模态动态分析过程 381 12.5.7 模态分析的后处理 384 12.5.8 显式动态分析描述和分析 387 12.5.9 提交分析和后处理 388 12.6 本章小结 389 第13章 ABAQUS屈曲分析详解 390 13.1 屈曲分析概述 390 13.1.1 关于欧拉屈曲 390 13.1.2 线性屈曲分析 391 13.1.3 线性屈曲分析特点 392 13.2 线性屈曲分析过程 392 13.2.1 几何体和材料属性 392 13.2.2 接触区域 393 13.2.3 载荷与约束 393 13.2.4 屈曲设置 393 13.2.5 模型求解 394 13.2.6 结果检查 394 13.3 各种支承条件下矩形轴压柱屈曲分析 395 13.3.1 问题描述 395 13.3.2 问题分析 395 13.3.3 创建部件 395 13.3.4 创建材料和截面属性 396 13.3.5 定义装配件 398 13.3.6 设置分析步和输出变量 398 13.3.7 定义载荷和边界条件 399 13.3.8 划分网格 400 13.3.9 结果分析 401 13.3.10 后处理 402 13.4 薄壁钢管在轴向压力作用下的屈曲 405 13.4.1 问题描述 405 13.4.2 问题分析 406 13.4.3 创建部件 406 13.4.4 创建材料和截面属性 408 13.4.5 定义装配件 410 13.4.6 设置分析步和输出变量 411 13.4.7 定义接触和约束 412 13.4.8 定义载荷和边界条件 415 13.4.9 划分网格 416 13.4.10 结果分析 418 13.4.11 后处理 419 13.5 本章小结 420 第14章 ABAQUS用户子程序分析详解 421 14.1 用户子程序简介 421 14.2 用户子程序接口概述 422 14.2.1 在ABAQUS中使用用户子程序 422 14.2.2 编写用户子程序的条件 423 14.3 壳结构受内压作用的有限元模拟 423 14.3.1 问题描述 424 14.3.2 创建模型 424 14.3.3 定义材料和截面属性 425 14.3.4 定义装配件 427 14.3.5 设置分析步 427 14.3.6 定义载荷和边界条件 428 14.3.7 划分网格 429 14.3.8 结果分析 430 14.3.9 后处理 431 14.3.10 UMAT的FORTRAN程序 432 14.4 拉索构件的承载分析 436 14.4.1 问题描述 437 14.4.2 启动ABAQUS 437 14.4.3 创建部件 437 14.4.4 创建材料和截面属性 440 14.4.5 定义装配件 442 14.4.6 设置分析步 442 14.4.7 定义边界条件和载荷 443 14.4.8 划分网格 445 14.4.9 提交分析作业 446 14.4.10 后处理 447 14.4.11 退出ABAQUS/CAE 450 14.4.12 UMAT子程序 450 14.5 本章小结 451 参考文献 452 |
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