ABAQUS 2020有限元分析從入門到精通 ( 簡體 字) |
| 作者：CAD/CAM/CAE技術聯盟 | 類別：1. -> 工程繪圖與工程計算 -> Abaqus |
| 譯者： |
| 出版社：清華大學出版社 |  3dWoo書號： 54431
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NT售價： 350 元 |
| 出版日：5/1/2021 |
| 頁數：256 |
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| 印刷：黑白印刷 | 語系： ( 簡體 版 ) |
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| ISBN：9787302567233 |
| 作者序 | 譯者序 | 前言 | 內容簡介 | 目錄 | 序 |
| (簡體書上所述之下載連結耗時費功, 恕不適用在台灣, 若讀者需要請自行嘗試, 恕不保證) |
| 作者序： |
| 譯者序： |
前言：ABAQUS是達索系統公司旗下的一款有限元分析軟件，該軟件致力于解決復雜和深入的工程問題。其強大的非線性分析功能在設計和研究的高端用戶群中得到了廣泛的認可，被普遍認為是功能最強的有限元軟件，可以分析復雜的固體力學、結構力學系統，特別是能夠駕馭非常龐大復雜的問題和模擬高度非線性問題。它有兩個主求解器模塊—ABAQUS/Standard和ABAQUS/Explicit。ABAQUS軟件的求解器是智能化的求解器，可以解決其他軟件不收斂的非線性問題；而對于其他軟件也能收斂的非線性問題，ABAQUS軟件的計算收斂速度較快，并更加容易操作和使用。ABAQUS軟件在求解非線性問題時具有非常明顯的優勢，其非線性涵蓋材料非線性、幾何非線性和狀態非線性等多個方 面。ABAQUS不但可以做單一零件的力學和多物理場的分析，同時還可以做系統級的分析和研究。ABAQUS?系統級分析的特點相對于其他的分析軟件來說是獨一無二的。由于ABAQUS優秀的分析能力和模擬復雜系統的可靠性，使其在各國的工業和研究中被廣泛地采用。
ABAQUS作為通用的模擬工具，除了能夠解決大量結構（應力/位移）問題，還可以模擬其他工程領域的許多問題，例如熱傳導、質量擴散、熱電耦合分析、振動與聲學分析、巖土力學分析（流體滲透/應力耦合分析）及壓電介質分析。ABAQUS為用戶提供了豐富的功能，且使用起來非常簡單，大量的復雜問題可以通過選項塊的不同組合很容易地模擬出來。在大部分模擬中，甚至高度非線性問題，用戶只需提供一些工程數據，例如結構的幾何形狀、材料性質、邊界條件及載荷工況。在一個非線性分析中，ABAQUS能自動選擇相應載荷增量和收斂限度。它不僅能夠選擇合適的參數，而且能連續調節參數以保證在分析過程中有效地得到精確解。因此，用戶通過準確地定義參數就能很好地控制數值計算結果。
一、編寫目的
鑒于ABAQUS的強大功能，我們力圖編寫一本著重介紹ABAQUS實際工程應用的書籍。不求事無巨細地將ABAQUS知識點全面講解清楚，而是針對工程需要，利用ABAQUS整體知識脈絡作為線索，以實例作為“抓手”，幫助讀者掌握利用ABAQUS進行工程分析的基本技能和技巧。
二、本書內容及特點
本書以有限元軟件ABAQUS 2020為對象，系統地介紹了ABAQUS 2020的各種基本功能。全書分為11章，主要從線性結構靜力問題、接觸問題、材料非線性問題、結構模態問題、顯式非線性問題、熱應力問題、多體系統問題、多步驟問題及子程序開發共9個方面出發，系統地講解了ABAQUS 2020的基本功能和簡單建模與仿真實例。
書中內容從實用出發，側重于ABAQUS的實際操作和工程問題的解決。書中對重點問題及需要注意的方面均給出了提示，有利于初學者快速掌握ABAQUS的基本操作。
三、本書的配套資源
1．14集同步教學視頻
針對本書實例，專門配套了14集同步教學視頻，讀者可以掃碼看視頻，像看電影一樣輕松愉悅地學習本書內容，然后對照課本加以實踐和練習，可以大大提高學習效率。
2．15個綜合實戰案例精講視頻，長達200分鐘
為了幫助讀者拓展視野，配套資源中額外贈送了15個有限元分析綜合實戰案例（涵蓋ANSYS、Patran和Nastran）及其配套的源文件和精講視頻，學習時長達200分鐘。
3．全書實例的源文件和素材
本書附帶了很多實例，配套資源中包含實例和練習實例的源文件和素材，讀者可以安裝ABAQUS 2020軟件，打開并使用。
四、關于本書的服務
1．ABAQUS 2020安裝軟件的獲取
按照本書上的實例進行操作練習，需要事先在計算機上安裝ABAQUS 2020軟件。ABAQUS 2020安裝軟件可以登錄http://www.abaqus.com聯系購買正版軟件，或者使用其試用版。另外，當地電腦城、軟件經銷商一般有售。
2．關于本書的技術問題或有關本書信息的發布
讀者朋友遇到有關本書的技術問題，可以掃描封底“文泉云盤”二維碼查看是否已發布相關勘誤/解疑文檔，如果沒有，可在下方尋找作者聯系方式，或點擊“讀者反饋”留下問題，我們會及時回復。
3．關于手機在線學習
掃描書中二維碼，可在手機中觀看對應教學視頻。充分利用碎片化時間，隨時隨地提升。需要強調的是，書中給出的只是實例的重點步驟，實例詳細操作過程還得通過視頻來仔細領會。
五、關于作者
本書由CAD/CAM/CAE技術聯盟組織編寫。CAD/CAM/CAE技術聯盟是一個CAD/CAM/CAE技術研討、工程開發、培訓咨詢和圖書創作的工程技術人員協作聯盟，包含20多位專職和眾多兼職CAD/CAM/CAE工程技術專家。其創作的很多教材成為國內具有引導性的旗幟作品，在國內相關專業方向圖書創作領域具有舉足輕重的地位。
六、致謝
在本書的寫作過程中，策劃編輯賈小紅和艾子琪女士給予了很大的幫助和支持，提出了很多中肯的建議，在此表示感謝。同時，還要感謝清華大學出版社的所有編審人員為本書的出版所付出的辛勤勞動。本書的成功出版是大家共同努力的結果，謝謝所有給予支持和幫助的人們。
編 者? |
內容簡介：《ABAQUS 2020 有限元分析從入門到精通》以有限元軟件ABAQUS 2020 為對象，系統地介紹了ABAQUS
2020 的各種基本功能。全書分為11 章，主要從線性結構靜力問題、接觸問題、材料非線性問題、結構模態問
題、顯式非線性問題、熱應力問題、多體系統問題、多步驟問題及子程序開發9 個方面系統地講解了ABAQUS
2020 的基本功能和簡單建模與仿真實例。
本書內容從實用出發，側重于 ABAQUS 的實際操作和工程問題的解決。書中對重點問題及需要注意的方面
均給出了提示，有利于初學者快速掌握ABAQUS 的基本操作。
另外，本書還配備了極為豐富的學習資源，具體內容如下：
1．14 集本書實例的同步教學視頻，讓讀者像看電影一樣輕松學習，然后對照書中實例進行練習。
2．15 個綜合實戰案例（涵蓋ANSYS、Patran 和Nastran）的精講視頻，可以增強實戰，拓展視野。
3．所有實例的源文件和素材，均可在按照書中實例操作時直接調用。
本書適合入門級讀者學習使用，也適合有一定基礎的讀者作參考，還可用作職業培訓、職業教育的教材。 |
目錄：第1章ABAQUS2020概述 1
1.1ABAQUS總體介紹 2
1.2ABAQUS的主要模塊 2
1.3ABAQUS的文件類型 4
1.4ABAQUS使用環境 5
1.4.1啟動ABAQUS/CAE 5
1.4.2ABAQUS的主窗口 6
1.4.3ABAQUS/CAE模塊 7
1.5ABAQUS2020新功能 9
1.6本章小結 10
第2章ABAQUS的基本模塊和操作方法 11
2.1ABAQUS分析步驟 12
2.1.1前處理（ABAQUS/CAE） 12
2.1.2分析計算（ABAQUS/Standard或
ABAQUS/Explicit） 12
2.1.3后處理（ABAQUS/Viewer） 12
2.2ABAQUS/CAE的模塊 12
2.3部件模塊和草圖模塊 13
2.3.1創建部件 13
2.3.2部件的外導入 14
2.3.3問題模型的修復與修改 15
2.4屬性模塊 16
2.4.1材料屬性 17
2.4.2截面特性 18
2.4.3梁的界面特性 19
2.4.4特殊設置 20
2.5裝配模塊 22
2.5.1部件實體的創建 22
2.5.2部件實體的定位 24
2.5.3合并/切割部件實體 25
2.6分析步模塊 26
2.6.1設置分析步 26
2.6.2定義場輸出和歷史輸出 32
2.7載荷模塊 33
2.7.1載荷的定義 33
2.7.2邊界條件的定義 34
2.7.3設置預定義場 36
2.7.4定義載荷工況 37
2.8相互作用模塊 38
2.8.1相互作用的定義 38
2.8.2定義約束 40
2.8.3定義連接器 40
2.9網格模塊 41
2.9.1定義網格密度 41
2.9.2設置網格控制 42
2.9.3設置單元格類型 43
2.9.4劃分網格 44
2.9.5檢查網格 47
2.9.6提高網格質量 48
2.10分析作業模塊 50
2.10.1分析作業的創建與管理 50
2.10.2網格自適應 51
2.11可視化模塊 52
2.11.1顯示無變形圖形和變形圖形 52
2.11.2繪制云紋圖 53
2.12本章小結 54
第3章線性結構靜力分析 55
（視頻講解：19分鐘）
3.1靜力分析介紹 56
3.1.1結構靜力分析簡介 56
3.1.2靜力分析的類型 56
3.1.3靜力分析基本步驟 56
3.2實例—掛鉤的線性靜力分析 57
3.2.1實例描述 57
3.2.2創建部件 58
3.2.3定義材料屬性 58
3.2.4定義和指派截面屬性 59
3.2.5定義裝配 60
3.2.6設置分析步 60
3.2.7劃分網格 62
3.2.8定義集合和載荷施加面 64
3.2.9邊界條件和載荷 65
3.2.10提交分析作業 68
3.2.11后處理 69
3.3彈性體的5個基本假設 71
3.4本章小結 71
第4章接觸分析 72
（視頻講解：63分鐘）
4.1ABAQUS接觸功能概述 73
4.2定義接觸面 73
4.3接觸面間的相互作用 74
4.3.1接觸面的法向行為 74
4.3.2表面的滑動 74
4.3.3摩擦模型 74
4.3.4其他接觸相互作用選項 75
4.3.5基于表面的約束 75
4.4在ABAQUS/Standard中定義接觸 76
4.4.1接觸相互作用 76
4.4.2從屬和主控表面 76
4.4.3小滑動與有限滑動 76
4.5實例—圓盤與平板模型的
接觸仿真分析 77
4.5.1實例描述 77
4.5.2創建部件 77
4.5.3定義材料屬性 79
4.5.4定義和指派截面屬性 79
4.5.5定義裝配 80
4.5.6設置分析步 80
4.5.7劃分網格 81
4.5.8定義接觸 83
4.5.9定義邊界條件和載荷 85
4.5.10提交分析作業 88
4.5.11后處理 88
4.6實例—沖模過程仿真分析 90
4.6.1實例描述 90
4.6.2創建部件 90
4.6.3定義材料屬性 92
4.6.4定義和指派截面屬性 93
4.6.5定義裝配 94
4.6.6設置分析步 94
4.6.7定義接觸 96
4.6.8定義邊界條件和載荷 99
4.6.9劃分網格 105
4.6.10提交分析作業 106
4.6.11后處理 107
4.7本章小結 108
第5章材料非線性分析 109
（視頻講解：30分鐘）
5.1材料非線性分析庫簡介 110
5.1.1塑性 110
5.1.2超彈性 111
5.1.3粘彈性 111
5.2實例—橡膠墊片壓縮過程分析 112
5.2.1實例描述 112
5.2.2分析求解 113
5.2.3結果處理 121
5.3實例—懸臂梁受壓過程分析 122
5.3.1實例描述 123
5.3.2分析求解 123
5.3.3結果處理 130
5.4本章小結 132
第6章模態分析 133
（視頻講解：17分鐘）
6.1動力學分析概述 134
6.1.1動力學分析簡介 134
6.1.2模態分析簡介 134
6.2模態分析概述 135
6.2.1模態分析的功能 135
6.2.2模態分析的步驟 135
6.3實例—圓棒的結構模態分析 136
6.3.1創建部件 136
6.3.2定義材料屬性 137
6.3.3定義和指派截面屬性 137
6.3.4定義裝配 138
6.3.5設置分析步 138
6.3.6劃分網格 139
6.3.7邊界條件和載荷 140
6.3.8提交分析作業 141
6.3.9后處理 142
6.4實例—彈殼的結構模態分析 144
6.4.1創建部件 144
6.4.2定義材料屬性 145
6.4.3定義和指派截面屬性 145
6.4.4定義裝配 146
6.4.5設置分析步 146
6.4.6劃分網格 147
6.4.7邊界條件和載荷 148
6.4.8提交分析作業 149
6.4.9后處理 150
6.5本章小結 152
第7章顯式非線性動態分析 153
（視頻講解：21分鐘）
7.1ABAQUS/Explicit適用的問題
類型 154
7.2動力學顯式有限元方法 154
7.2.1顯式時間積分 154
7.2.2比較隱式和顯式時間積分程序 155
7.2.3顯式時間積分方法的優越性 156
7.3自動時間增量和穩定性 156
7.3.1顯式方法的條件穩定性 157
7.3.2穩定性限制的定義 157
7.3.3ABAQUS/Explicit中的完全自動
時間增量與固定時間增量 158
7.3.4質量縮放以控制時間增量 158
7.3.5材料對穩定極限的影響 158
7.3.6網格對穩定極限的影響 159
7.3.7數值不穩定性 159
7.4實例—鋼球撞擊鋼板過程分析 159
7.4.1實例描述 159
7.4.2創建部件 159
7.4.3定義材料屬性 160
7.4.4定義和指派截面屬性 161
7.4.5定義裝配 162
7.4.6設置分析步 162
7.4.7劃分網格 163
7.4.8定義接觸 165
7.4.9定義邊界條件和載荷 167
7.4.10提交分析作業 170
7.4.11后處理 170
7.5本章小結 174
第8章熱應力分析 175
（視頻講解：24分鐘）
8.1熱應力分析中的主要問題 176
8.2實例—鐵軌的熱應力分析 176
8.2.1實例描述 176
8.2.2創建部件 176
8.2.3定義材料屬性 177
8.2.4定義和指派截面屬性 178
8.2.5定義裝配 179
8.2.6設置分析步 179
8.2.7定義集合、邊界條件 180
8.2.8定義溫度場 181
8.2.9劃分網格 182
8.2.10提交分析作業 183
8.2.11后處理 184
8.3實例—Y型支架的熱應力分析 184
8.3.1實例描述 185
8.3.2創建部件 185
8.3.3定義材料屬性 186
8.3.4定義和指派截面屬性 186
8.3.5定義裝配 187
8.3.6設置分析步 187
8.3.7劃分網格 188
8.3.8定義集合和載荷施加面 189
8.3.9邊界條件和載荷 191
8.3.10定義溫度場 193
8.3.11提交分析作業 194
8.3.12后處理 195
8.4本章小結 196
第9章多體系統分析 197
（視頻講解：22分鐘）
9.1ABAQUS多體系統分析簡介 198
9.2ABAQUS的連接單元連接屬性 198
9.2.1連接單元邊界條件和載荷 198
9.2.2連接單元行為 199
9.2.3ABAQUS的連接屬性 199
9.3實例—螺旋槳葉片的旋轉過程
分析 200
9.3.1創建部件 200
9.3.2定義材料屬性 202
9.3.3定義和指派截面屬性 203
9.3.4定義裝配 205
9.3.5定義參考點和坐標系 205
9.3.6定義集合 206
9.3.7定義約束 206
9.3.8定義連接屬性和連接單元 207
9.3.9設置分析步和歷史輸出變量 208
9.3.10定義邊界條件和載荷 209
9.3.11劃分網格 210
9.3.12提交分析作業 212
9.3.13后處理 213
9.4本章小結 213
第10章多步驟分析 214
（視頻講解：23分鐘）
10.1分析過程 215
10.1.1分析過程的分類 215
10.1.2一般分析步 215
10.1.3線性攝動分析步 216
10.2實例—鏟斗系統的振動分析 217
10.2.1實例描述 217
10.2.2創建部件 217
10.2.3定義材料屬性 220
10.2.4定義和指派截面屬性 221
10.2.5定義裝配 222
10.2.6設置分析步 222
10.2.7劃分網格 224
10.2.8邊界條件和載荷 225
10.2.9提交分析作業 226
10.2.10后處理 227
10.3實例—重啟動分析 230
10.3.1重啟動分析方法概述 230
10.3.2創建重啟動分析模型 231
10.3.3模型屬性 232
10.3.4設置分析步 232
10.3.5定義載荷 234
10.3.6提交分析作業 236
10.3.7后處理 237
10.4本章小結 237
第11章用戶子程序 238
（視頻講解：13分鐘）
11.1用戶子程序簡介 239
11.2用戶子程序VUMAT接口及
調試 239
11.2.1用戶子程序VUMAT接口
界面 239
11.2.2用戶子程序VUMAT的
主要參數 240
11.2.3用戶子程序VUMAT的
調試與提交方法 241
11.3顯式應力更新算法簡介 242
11.4VUMAT子程序的編寫 243
11.5實例—Taylor桿撞擊仿真分析 244
11.5.1創建部件 244
11.5.2劃分網格 245
11.5.3定義材料屬性 246
11.5.4定義和指派截面屬性 248
11.5.5定義裝配 249
11.5.6設置分析步 249
11.5.7邊界條件和載荷 250
11.5.8提交分析作業 252
11.6本章小結 257
附錄AINP文件 259
附錄B源程序 262 |
| 序： |
