ABAQUS 6.14中文版有限元分析與實(shí)例詳解

目　錄

第1章 ABAQUS概述 1

1.1 ABAQUS總體介紹 1

1.2 ABAQUS主要模塊 1

1.3 ABAQUS使用環(huán)境 4

1.3.1 啟動(dòng)ABAQUS/CAE 4

1.3.2 ABAQUS的用戶界面 4

1.3.3 ABAQUS/CAE功能模塊 6

1.4 ABAQUS文件系統(tǒng) 7

1.5 ABAQUS 6.14新功能 8

1.5.1 接觸和約束 8

1.5.2 Abaqus/CAE 8

第2章　ABAQUS的分析步驟 10

2.1 前處理 10

2.2 分析運(yùn)算 10

2.3 后處理 10

2.4 快速實(shí)例入門 10

2.4.1 問(wèn)題的描述 10

2.4.2 啟動(dòng)ABAQUS 11

2.4.3 創(chuàng)建部件 11

2.4.4 創(chuàng)建材料及截面屬性設(shè)置 12

2.4.5 定義裝配件 13

2.4.6 設(shè)置分析步 14

2.4.7 定義邊界條件和載荷 14

2.4.8 網(wǎng)格劃分 16

2.4.9 提交分析作業(yè) 17

2.4.10 后處理 18

2.4.11 退出ABAQUS/CAE 20

2.5 本章小結(jié) 21

第3章 ABAQUS的功能模塊 22

3.1 部件模塊和草圖模塊 22

3.1.1 創(chuàng)建部件 22

3.1.2 導(dǎo)入部件 25

3.1.3 問(wèn)題模型的修復(fù)與修改 25

3.2 屬性模塊 27

3.2.1 創(chuàng)建材料屬性 28

3.2.2 截面特性 30

3.2.3 梁截面特性 31

3.3 裝配模塊 32

3.3.1 部件實(shí)體的創(chuàng)建 32

3.3.2 部件實(shí)體的定位 34

3.3.3 部件實(shí)體的切割/合并 36

3.4 分析步模塊 38

3.4.1 設(shè)置分析步 38

3.4.2 輸出設(shè)置 45

3.4.3 分析步模塊的其他功能 47

3.5 載荷模塊 48

3.5.1 載荷 48

3.5.2 邊界條件 51

3.5.3 預(yù)定義場(chǎng)的設(shè)置 53

3.5.4 定義載荷工況 54

3.6 相互作用模塊 55

3.6.1 相互作用的定義 55

3.6.2 定義約束 61

3.6.3 定義連接器 65

3.7 網(wǎng)格模塊 69

3.7.1 種子 69

3.7.2 設(shè)置網(wǎng)格控制 72

3.7.3 設(shè)置單元類型 77

3.7.4 網(wǎng)格劃分 79

3.7.5 檢查網(wǎng)格 80

3.7.6 提高網(wǎng)格質(zhì)量 81

3.8 分析作業(yè)模塊 87

3.9 后處理與可視化模塊 92

3.9.1 在模型上顯示結(jié)果 92

3.9.2 圖表輸出 97

3.9.3 動(dòng)畫(huà)制作 101

3.10 本章小結(jié) 103

第4章 ABAQUS的INP文件和單元介紹 105

4.1 輸入文件的組成和結(jié)構(gòu) 105

4.2 INPUT文件的書(shū)寫(xiě)規(guī)則和外部導(dǎo)入 106

4.2.1 書(shū)寫(xiě)INPUT文件的語(yǔ)法和原則 106

4.2.2 從外存儲(chǔ)器中導(dǎo)入模型或者歷史數(shù)據(jù) 107

4.2.3 文件的執(zhí)行 107

4.3 文件的類型介紹和常用指令 107

4.4 單元介紹 111

4.4.1 單元族 111

4.4.2 自由度 112

4.4.3 節(jié)點(diǎn)數(shù)目——插值的階數(shù) 112

4.4.4 數(shù)學(xué)描述 113

4.4.5 積分 113

4.5 本章小結(jié) 113

第5章 結(jié)構(gòu)靜力學(xué)分析與實(shí)例 114

5.1 線性靜態(tài)結(jié)構(gòu)分析概述 114

5.1.1 靜力學(xué)分析的基本概念 114

5.1.2 結(jié)構(gòu)靜力學(xué)分析的特點(diǎn) 114

5.1.3 結(jié)構(gòu)靜力學(xué)分析的方法 114

5.1.4 結(jié)構(gòu)靜力學(xué)分析的步驟及要求 115

5.2 線性靜力學(xué)分析實(shí)例 115

5.3 非線性分析概述 125

5.3.1 線性與非線性的區(qū)別 125

5.3.2 非線性問(wèn)題的來(lái)源 126

5.3.3 非線性問(wèn)題求解方法 128

5.4 非線性分析實(shí)例 130

5.4.1 幾何非線性實(shí)例——薄板的形變 130

5.4.2 材料非線性實(shí)例——橡膠塊的超彈性 138

5.5 本章小結(jié) 148

第6章 動(dòng)力學(xué)分析與實(shí)例 149

6.1 動(dòng)力學(xué)分析概述 149

6.1.1 固有頻率與模態(tài) 149

6.1.2 振型疊加 150

6.1.3 阻尼 150

6.1.4 瞬態(tài)動(dòng)力學(xué) 152

6.2 動(dòng)力學(xué)問(wèn)題實(shí)例 153

6.2.1 線性動(dòng)力學(xué)問(wèn)題實(shí)例——模態(tài)分析 153

6.2.2 非線性動(dòng)力學(xué)問(wèn)題實(shí)例——沖擊與侵徹 162

6.3 本章小結(jié) 170

第7章　接觸問(wèn)題分析與實(shí)例 171

7.1 接觸問(wèn)題概述 171

7.1.1 接觸面間的相互作用 171

7.1.2 接觸的定義 172

7.1.3 接觸算法 176

7.1.4 接觸問(wèn)題分析的關(guān)鍵技術(shù) 177

7.2 接觸問(wèn)題實(shí)例 179

7.2.1 接觸問(wèn)題基礎(chǔ)實(shí)例——法蘭的密封尺寸 179

7.2.2 塑性加工過(guò)程仿真 185

7.3 本章小結(jié) 200

第8章　結(jié)構(gòu)熱分析與實(shí)例 201

8.1 熱分析簡(jiǎn)介 201

8.1.1 ABAQUS可以求解的熱學(xué)問(wèn)題 201

8.1.2 傳熱學(xué)基礎(chǔ)知識(shí) 201

8.1.3　熱應(yīng)力分析的基本原理 203

8.1.4 熱應(yīng)力分析中的主要問(wèn)題 205

8.2 熱分析實(shí)例 205

8.2.1 ABAQUS瞬態(tài)熱分析——金屬散熱管的溫度場(chǎng)研究 205

8.2.2 ABAQUS熱應(yīng)力分析——剎車盤(pán)片的熱效應(yīng) 212

8.3 本章小結(jié) 223

第9章 ABAQUS/Explicit顯式分析與實(shí)例 224

9.1 瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析概述 224

9.2 動(dòng)力學(xué)顯式有限元方法 225

9.2.1 顯式與隱式方法的區(qū)別 225

9.2.2 顯式時(shí)間積分 225

9.2.3 顯式和隱式的比較 226

9.3 ABAQUS/Explicit解決的問(wèn)題 226

9.4 顯示問(wèn)題分析實(shí)例 227

9.4.1 ABAQUS/Explicit實(shí)例——圓盤(pán)結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)分析 227

9.4.2 ABAQUS/Explicit實(shí)例——彈丸侵蝕靶體的分析 238

9.5 本章小結(jié) 247

第10章 ABAQUS屈曲分析與實(shí)例 248

10.1 屈曲分析概述 248

10.1.1 關(guān)于歐拉屈曲 248

10.1.2 線性屈曲分析 249

10.1.3　線性屈曲分析的特點(diǎn) 249

10.2 線性屈曲分析過(guò)程 250

10.2.1　幾何體和材料屬性 250

10.2.2 接觸區(qū)域 250

10.2.3 載荷與約束 250

10.2.4 屈曲設(shè)置 250

10.2.5 模型求解 251

10.2.6 結(jié)果檢查 252

10.3 各種支撐條件下矩形軸壓柱屈曲分析實(shí)例 252

10.3.1 問(wèn)題描述 252

10.3.2 問(wèn)題分析 253

10.3.3 問(wèn)題的求解 253

10.3.4 結(jié)果分析 257

10.3.5 后處理 257

10.4 薄壁鋼管在軸向壓力作用下的屈曲分析實(shí)例 259

10.4.1 問(wèn)題描述 259

10.4.2 問(wèn)題分析 259

10.4.3 問(wèn)題求解 260

10.4.4 分析作業(yè) 267

10.4.5 后處理 267

10.5　本章小結(jié) 269

第11章 優(yōu)化設(shè)計(jì)與實(shí)例 270

11.1 優(yōu)化設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 270

11.1.1 優(yōu)化模塊 270

11.1.2 結(jié)構(gòu)優(yōu)化介紹 270

11.1.3 拓?fù)鋬?yōu)化 270

11.1.4 形狀優(yōu)化 271

11.2 優(yōu)化設(shè)計(jì)流程 271

11.2.1 優(yōu)化流程 271

11.2.2 設(shè)計(jì)響應(yīng)設(shè)置 271

11.2.3 目標(biāo)函數(shù)設(shè)置 272

11.2.4 約束設(shè)置 272

11.2.5 幾何限制 272

11.3 拓?fù)鋬?yōu)化實(shí)例——U型夾拓?fù)鋬?yōu)化 272

11.3.1 問(wèn)題描述 272

11.3.2 問(wèn)題分析 273

11.3.3 問(wèn)題求解 277

11.3.4 INP文件 279

11.4 形狀優(yōu)化實(shí)例——S型壓縮彈簧片形狀優(yōu)化 279

11.4.1 問(wèn)題描述 279

11.4.2 問(wèn)題分析 279

11.4.3 問(wèn)題求解 286

11.4.4 INP文件 289

11.5 本章小結(jié) 289

第12章 ABAQUS用戶子程序分析與實(shí)例 290

12.1 用戶子程序接口概述 290

12.1.1 在ABAQUS中使用用戶子程序 290

12.1.2 編寫(xiě)用戶子程序的注意點(diǎn) 290

12.1.3 用戶子程序詳解 291

12.2 ABAQUS中調(diào)用用戶子程序 295

12.2.1 問(wèn)題的描述 295

12.2.2 問(wèn)題的求解 295

12.2.3 INP文件 304

12.2.4 UMAT子程序 304

12.3 單向壓縮試驗(yàn)有限元分析實(shí)例 304

12.3.1 問(wèn)題的描述 304

12.3.2 問(wèn)題分析與求解 305

12.3.3 INP文件 310

12.3.4 UMAT的Fortran程序 310

12.4 本章小結(jié) 310