ABAQUS基础入门与案例精通

本书全面系统地介绍了ABAQUS 6.10的使用，介绍了ABAQUS在线性静力分析、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、显式动力学分析、多步骤分析、用户子程序中的使用，以及复杂实例的建模、分析和后处理技巧。 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。 随书光盘包含了书中案例所用的源文件、最终效果图和相关操作视频，供读者在阅读本书时进行操作练习和参考。

  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/CAE （5）
1.3.2 ABAQUS的主窗口 （5）
1.3.3 ABAQUS/CAE功能模块 （7）
1.4 ABAQUS文件系统 （9）
1.5 ABAQUS帮助文档 （12）
1.5.1 ABAQUS帮助文档的内
容 （12）
1.5.2 如何使用ABAQUS帮助
文档 （13）
1.6 实例快速入门 （14）
1.6.1 问题的描述 （14）
1.6.2 启动ABAQUS （15）
1.6.3 创建部件 （15）
1.6.4 创建材料和截面属性 （17）
1.6.5 定义装配件 （19）
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/CAE （26）
本章小结 （27）
第2章 前处理模块 （28）
2.1 部件模块（Part）和草图模块
（Sketch） （28）
2.1.1 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 特性模块（Property） （33）
2.2.1 定义材料属性 （34）
2.2.2 创建和分配截面特性 （36）
2.2.3 设置梁的截面特性和方向 （38）
2.2.4 Special菜单的功能 （38）
2.3 装配模块（Assembly） （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 （47）
2.4.1 设置分析步 （47）
2.4.2 定义输出 （55）
2.4.3 Step模块的其他功能 （58）
2.5 载荷模块（Load） （59）
2.5.1 定义载荷 （59）
2.5.2 定义边界条件 （64）
2.5.3 设置预定义场 （67）
2.5.4 定义工况 （69）
本章小结 （70）
第3章 相互作用定义 （71）
3.1 定义相互作用 （71）
3.1.1 接触属性的定义 （71）
3.1.2 接触的定义 （76）
3.1.3 接触控制的定义 （81）
3.1.4 接触实例 （81）
3.2 定义约束 （84）
3.2.1 绑定约束 （84）
3.2.2 刚体约束 （86）
3.2.3 耦合约束 （87）
3.2.4 显示体约束 （89）
3.3 定义连接器 （90）
3.3.1 定义连接器的截面特性 （90）
3.3.2 创建连接器的特征线 （94）
3.3.3 定义连接单元 （95）
本章小结 （96）
第4章 划分网格 （97）
4.1 定义网格密度 （97）
4.1.1 对模型进行种子的设置与
删除 （98）
4.2 设置网格控制 （102）
4.2.1 选择单元形状 （102）
4.2.2 选择网格划分技术设置 （103）
4.3 设置单元类型 （108）
4.4 划分网格 （112）
4.5 检查网格 （117）
4.6 提高网格质量 （119）
4.6.1 划分网格前的参数设置 （119）
4.6.2 编辑几何模型 （119）
4.6.3 编辑网格模型 （122）
本章小结 （126）
第5章 分析和后处理 （127）
5.1 分析作业模块（Job） （127）
5.1.1 创建和管理分析作业 （128）
5.1.2 创建和管理网格自适应
过程 （132）
5.2 可视化模块（Visualization） （134）
5.2.1 显示无变形图和变形图 （134）
5.2.2 显示云图 （140）
5.2.3 显示矢量/张量符号图和
材料方向图 （147）
5.2.4 显示剖面图 （150）
5.2.5 显示X-Y图表 （151）
5.2.6 输出数据表格 （159）
5.2.7 显示动画 （160）
本章小结 （163）
第6章 结构静力学分析 （164）
6.1 结构静力学分析简介 （164）
6.1.1 静力学分析的特点 （164）
6.1.2 静力学分析的步骤 （165）
6.2 桁架结构静力分析 （165）
6.2.1 问题的描述 （165）
6.2.2 问题的分析 （166）
6.2.3 INP文件 （172）
6.3 轴对称结构静力分析 （172）
6.3.1 轴对称结构的特点 （172）
6.3.2 对称结构分析要素 （173）
6.3.3 压力容器应力分析实例 （173）
6.4 弹性体的五个基本假设 （180）
6.5 如何书写INP文件 （181）
6.5.1 输入文件的组成和结构 （181）
6.5.2 书写input文件的语法
和规则 （183）
6.5.3 从外存储器中引入模型
或者历史数据 （184）
6.5.4 举例 （185）
6.5.5 文件的执行 （190）
6.5.6 文件的类型介绍和常用
指令 （190）
本章小结 （195）
第7章 接触问题分析及实例详解 （196）
7.1 非线性问题分类 （196）
7.2 圆压头与平板的接触分析 （197）
7.2.1 问题的描述 （197）
7.2.2 创建部件 （198）
7.2.3 创建材料和截面属性 （199）
7.2.4 定义装配件 （199）
7.2.5 划分网格 （199）
7.2.6 设置分析步 （199）
7.2.7 定义接触 （200）
7.2.8 定义边界条件和载荷 （202）
7.2.9 提交分析作业 （202）
7.2.10 后处理 （203）
7.2.11 INP文件 （204）
7.3 接触分析中需要注意的问题 （204）
7.3.1 ABAQUS/Standard、
ABAQUS/Explicit中的
接触分析 （204）
7.3.2 定义接触对 （205）
7.3.3 有限滑移和小滑移 （205）
7.3.4 定义接触属性 （206）
7.3.5 设定接触面之间的距离或
过盈量 （207）
7.3.6 将接触信息输出至DAT
文件 （209）
7.3.7 迭代过程和MSG文件中
的信息 （210）
7.3.8 解决接触分析中的收敛
问题 （212）
7.4 过盈装配过程模拟 （217）
7.4.1 问题的描述 （217）
7.4.2 问题的分析 （217）
7.4.3 绘制平面图 （218）
7.4.4 创建部件 （219）
7.4.5 创建材料和截面属性 （220）
7.4.6 定义装配件 （220）
7.4.7 划分网格 （220）
7.4.8 设量分析步 （221）
7.4.9 定义接触 （221）
7.4.10 定义边界条件 （225）
7.4.11 提交分析作业 （226）
7.4.12 后处理 （226）
7.4.13 INP文件 （227）
本章小结 （227）
第8章 材料非线性分析 （230）
8.1 材料非线性分析中的常见问题 （230）
8.1.1 塑性 （230）
8.1.2 超弹性 （233）
8.1.3 黏弹性 （234）
8.2 矩形截面简支梁的弹塑性分析 （234）
8.2.1 问题的描述 （234）
8.2.2 问题分析和求解 （235）
8.2.3 INP文件 （237）
8.3 单向压缩试验过程模拟 （237）
8.3.1 问题的描述 （238）
8.3.2 问题分析和求解 （239）
8.3.3 INP文件 （244）
8.4 橡胶垫圈的受压分析 （244）
8.4.1 问题的描述 （244）
8.4.2 问题分析和求解 （246）
8.4.3 INP文件 （255）
本章小结 （255）
第9章 结构动力学分析 （256）
9.1 动力学分析简介 （256）
9.1.1 动力学有限元法的基本
原理 （256）
9.1.2 动力学分析的类型 （258）
9.2 结构模态分析 （259）
9.2.1 进行模态分析的功能 （259）
9.2.2 模态分析的步骤 （259）
9.2.3 固定机床的振动模态
分析 （260）
9.3 瞬态动力学分析 （268）
9.3.1 瞬态动力学分析的原理 （269）
9.3.2 钢球对钢板的侵彻模拟
分析 （270）
本章小结 （283）
第10章 热应力分析 （285）
10.1 热应力分析简介 （285）
10.1.1 热应力分析的基本原理 （286）
10.1.2 热应力分析中的主要
问题 （288）
10.2 带孔平板的热应力分析 （288）
10.2.1 问题的描述 （289）
10.2.2 问题分析和求解 （289）
10.2.3 INP文件 （295）
10.3 刹车盘热应力分析 （295）
10.3.1 问题的描述 （295）
10.3.2 问题分析和求解 （296）
10.3.3 INP文件 （308）
本章小结 （308）
第11章 多体系统分析 （309）
11.1 ABAQUS多体系统分析简介 （309）
11.2 ABAQUS的连接单元和连接
属性 （310）
11.2.1 连接单元边界条件和
载荷 （310）
11.2.2 连接单元行为 （311）
11.2.3 ABAQUS的连接属性 （312）
11.2.4 基本连接属性 （313）
11.2.5 组合连接属性 （316）
11.3 矩形螺旋桨旋转过程模拟 （318）
11.3.1 问题的描述 （319）
11.3.2 问题分析和求解 （319）
11.3.3 INP文件 （328）
11.4 多体分析要注意的问题 （328）
11.4.1 多体分析中的过约束 （328）
11.4.2 选择连接属性和边界
条件 （329）
11.5 双万向联轴器机构分析 （330）
11.5.1 问题的描述 （330）
11.5.2 问题的分析 （330）
11.5.3 INP文件 （338）
本章小结 （338）
第12章 显式非线性动态分析 （340）
12.1 ABAQUS/Explicit适用的问题
类型 （340）
12.2 动力学显式有限元方法 （341）
12.2.1 显式时间积分 （342）
12.2.2 隐式和显式的比较 （343）
12.3 应力波在棒中传播分析 （344）
12.3.1 问题的描述 （344）
12.3.2 问题的分析 （345）
12.3.3 ABAQUS/CAE求解
过程 （345）
12.3.4 INP文件 （357）
12.4 水下圆筒在爆炸冲击下的响应
分析 （357）
12.4.1 问题的描述 （357）
12.4.2 问题分析和求解 （358）
12.4.3 INP文件 （369）
本章小结 （369）
第13章 多步骤分析 （370）
13.1 分析过程 （370）
13.1.1 分析过程的分类 （371）
13.1.2 一般分析步 （371）
13.1.3 线性摄动分析 （372）
13.2 管道系统的振动 （375）
13.2.1 问题的描述 （376）
13.2.2 问题分析和求解 （376）
13.2.3 重启动分析 （384）
13.2.4 创建重启动分析模型 （385）
13.3 金属板成型模拟分析 （389）
13.3.1 问题的描述 （389）
13.3.2 问题分析和求解 （390）
13.3.3 INP文件 （404）
本章小结 （404）
第14章 用户子程序 （406）
14.1 用户子程序接口概述 （406）
14.1.1 用户子程序的功能和
优点 （406）
14.1.2 在ABAQUS中使用用
户子程序 （407）
14.1.3 用户子程序详解 （408）
14.2 ABAQUS用户子程序 （413）
14.2.1 ABAQUS/Standard中的
用户子程序 （413）
14.2.2 ABAQUS/Explicit中的
用户子程序 （415）
14.3 ABAQUS中调用用户子程序 （416）
14.3.1 问题的描述 （416）
14.3.2 问题的分析和求解 （417）
14.3.3 INP文件 （427）
14.3.4 UMAT子程序 （427）
14.4 单向压缩试验有限元模拟 （429）
14.4.1 问题的描述 （429）
14.4.2 问题分析和求解 （429）
14.4.3 INP文件 （435）
14.4.4 UMAT的Fortran程序 （435）
本章小结 （442）
第15章 复杂工程分析 （443）
15.1 工程铰接结构的分析模拟 （443）
15.1.1 问题的描述 （443）
15.1.2 问题分析和求解 （444）
15.1.3 INP文件 （459）
15.2 钣金成型过程模拟分析 （459）
15.2.1 问题的描述 （460）
15.2.2 问题分析和求解 （460）
15.2.3 INP文件 （475）
本章小结 （476）
附录A 错误信息和警告信息总汇 （477）
A.1 DAT文件中的错误信息和警告
信息 （477）
A.1.1 文件中有空行 （477）
A.1.2 未注明实体名称（Unknown
Assembly ID） （478）
A.1.3 关键词拼写错误 （479）
A.1.4 关键词前没有星号 （479）
A.1.5 关键词的数据错误与
警告 （479）
A.1.6 关键词的参数错误 （480）

A.1.7 标点符号错误 （480）
A.1.8 关键词位置错误 （481）
A.1.9 没有为单元赋予截面
属性 （482）
A.1.10 过约束 （482）
A.1.11 重启动分析数据错误 （482）
A.1.12 材料塑性数据不符合
格式要求 （483）
A.1.13 环境参数pre-memory
设置 （484）
A.1.14 磁盘空间不足 （484）
A.2 MSG文件中的错误信息和警告
信息 （484）
A.2.1 负特征值 （485）
A.2.2 零主元 （485）
A.2.3 数值奇异 （485）
A.2.4 接触的过盈量太大 （486）
A.2.5 过多次迭代尝试 （486）
A.2.6 局部塑性变形过大 （487）
A.2.7 时间增量步达到下限 （487）
A.2.8 环境参数standard _
memory设置问题 （487）
A.3 LOG文件中的错误信息 （488）
A.3.1 用户子程序（user
subroutine）出现错误 （488）
A.3.2 ABAQUS本身的缺陷 （488）
A.3.3 环境参数pre_memory
设置得过大 （489）
A.4 ABAQUS/CAE中的错误信息和
警告信息 （489）
A.4.1 不能为非独立实体设置
网格参数 （490）
A.4.2 不支持INP文件中的关
键词 （490）
参考文献 （492）