ABAQUS有限元分析實例詳解檢視原始碼討論檢視歷史

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《ABAQUS有限元分析實例詳解》，石亦平，周玉蓉 著，出版社： 機械工業出版社。

機械工業出版社成立於1950年，是建國後國家設立的第一家科技出版社，前身為科學技術出版社，1952年更名為機械工業出版社。機械工業出版社（以下簡稱機工社）由機械工業信息研究院作為主辦單位，目前隸屬於國務院國資委。

內容簡介

本書通過ABAQUS有限元實例的詳細剖析，介紹了ABAQUS在線性靜力分析、接觸分析、彈塑性分析、熱應力分析、多體分析、頻率提取分析、瞬時模態動態分析、顯式動態分析等領域的分析方法，以及複雜實體建模、分析計算和後處理的技巧。 　　 本書內容從實際應用出發，側重於ABAQUS的實際操作和工程問題的解決，教會讀者如何根據問題的特點來選擇ABAQUS的相應功能，尋求解決問題的佳方案。書中還着重討論了用戶常犯的錯誤和經常碰到的疑難問題，以及ABAQUS的常見錯誤信息和警言信息，並給出了相應的解決方法。 　　 本書主要面向ABAQUS的初級和中級用戶，同時也在實際工程分析方面為ABAQUS高級用戶提供了有用的參考。

目錄

序言1

序言2

前言

第1章 ABAQUS簡介

1.1ABAQUS總體介紹

1.2ABAQUS的主要分析功能

1.3ABAQUS的主要模塊

1.4ABAQUS幫助文檔

1.4.1ABAQUS幫助文檔的內容

1.4.2如何使用ABAQUS幫助文件

1.5本章小結

第2章 ABAQUS基本使用方法

2.1ABAQUS分析步驟

2.2ABAQUS/CAE簡介

2.3一個簡單的實例：帶孔平板的應力分析

2.3.1問題的描述

2.3.2啟動ABAQUS/CAE

2.3.3創建部件

2.3.4創建材料和截面屬性

2.3.5定義裝配件

2.3.6設置分析步

2.3.7定義邊界條件和載荷

2.3.8劃分網格

2.3.9提交分析作業

2.3.10後處理

2.3.11退出ABAQUS/CAE

2.4ABAQUS/CAE模型數據庫的結構

2.5ABAQUS/CAE的功能模塊

2.5.1Part(部件)功能模塊

2.5.2Property(特性)功能模塊

2.5.3Assembly(裝配)功能模塊

2.5.4Step(分析步)功能模塊

2.5.5Interaction(相互作用)功能模塊

2.5.6IJoad(載荷)功能模塊

2.5.7Mesh(網格)功能模塊

2.5.8Job(分析作業)功能模塊

2.5.9Sketch(繪圖)功能模塊

2.5.10Visualization(後處理)功能模塊

2.6劃分網格的基本方法

2.6.1獨立實體和非獨立實體

2.6.2網格種子(seed)

2.6.3單元形狀

2.6.4網格劃分技術

2.6.5劃分網格的算法

2.6.6劃分網格失敗時的解決辦法

2.6.7檢查網格質量

2.7選擇三維實體單元的類型

2.7.1節點數目和插值階數

2.7.2連續體單元

2.7.3線性完全積分(1inearfull—integration)單元

2.7.4二次完全積分(quadraticfull—integration)單元

2.7.5線性減縮積分(1inearreduced—integration)單元

2.7.6二次減縮積分(quadraticreduced—integration)單元

2.7.7非協調模式(incompatiblemodes)單元

2.7.8Tri單元和Tet單元

2.7.9雜交(hybrid)單元

2.7.10混合使用不同類型的單元

2.7.1l數值算例：不同單元類型和網格的結果比較

2.7.12選擇三維實體單元類型的基本原則

2.8選擇殼單元的類型

2.9選擇梁單元的類型

2.10本章小結

第3章 線性靜力分析實例(實體建模和後處理)

3.1支架的線性靜力分析實例：建模和分析計算

3.1.1問題的描述

3.1.2創建二維平面圖

3.1.3創建部件

3.1.4創建材料和截面屬性

3.1.5定義裝配件

3.1.6劃分網格

3.1.7設置分析步

3.1.8定義耦合約束

3.1.9定義載荷

3.1.10定義邊界條件

3.1.1l提交分析作業

3.2後處理

3.3改進支架的設計

3.3.1修改部件

3.3.2設置時間增量步

3.3.3檢查截面屬性、面、集合、載荷、邊界條件和約束

3.3.4.重新劃分網格』

3.3.5分析計算和後處理

3.4不同單元性能的比較

3.5本章小結。

第4章 ABAQUS的主要文件類型

4.1INP文件簡介

4.2帶孔方板實例的INP文件

4.3支架實例的INP文件

4.4修改和運行INP文件

4.4.1使用文本編輯軟件修改INP文件

4.4.2使用EditKeywords功能來修改I：NP文件

4.5查看分析過程信息

4.5.1STA文件

4.5.2MSG文件

4.5.3DNI文件

4.6設置ABAQUS的運行環境

4.7本章小結

第5章 接觸分析實例

5.1實例1：帶孔方板的接觸分析

5.1.1問題的描述

5.1.2創建部件

5.1.3定義裝配件

5.1.4設置單元類型

5.1.5設置分析步

5.1.6定義接觸

5.1.7定義邊界條件和載荷

5.1.8提交分析作業

5.1.9後處理

5.1.10INP文件

5.2接觸分析中的主要問題

5.2.1ABAQUS/Standard和ABAQUS/Explicit中的接觸分析

5.2.2定義接觸對

5.2.3有限滑移和小滑移

5.2.4設定接觸面之間的距離或過盈量

5.2.5接觸屬性

5.2.6將接觸信息輸出至DAT文件

5.2.7迭代過程和MSG文件中的信息

5.2.8解決接觸分析中的收斂問題

5.3實例2：過盈裝配過程模擬

5.3.1問題的描述

5.3.2繪製二維平面圖

5.3.3創建部件

5.3.4創建材料和截面屬性

5.3.5定義裝配件

5.3.6劃分網格

5.3.7設置分析步

5.3.8定義接觸

5.3.9定義邊界條件

5.3.10提交分析作業

5.3.11後處理

5.3.12INP文件

5.4本章小結

第6章 彈塑性分析實例

6.1彈塑性分析中的主要問題

6.1.1彈塑性變形行為

6.1.2ABAQUS彈塑性分析的基本方法

6.1.3解決彈塑性分析中的收斂問題

6.2實例1：帶孔平板的彈塑性分析

6.2.1問題的描述

6.2.2建模分析過程

6.2.3INP文件

6.3實例2：單向壓縮試驗過程模擬

6.3.1問題的描述

6.3.2創建部件

6.3.3創建材料和截面屬性

6.3.4定義裝配件

6.3.5劃分網格

6.3.6設置分析步

6.3.7定義接觸

6.3.8定義邊界條件

6.3.9將壓頭參考點上的反作用力寫入DAT文件

6.3.10提交分析作業

6.3.11後處理

6.3.12INP文件

6.4實例3：彎曲成形過程模擬

6.4.1問題的描述

6.4.2創建部件

6.4.3創建材料和截面屬性

6.4.4定義裝配件

6.4.5劃分網格

6.4.6設置分析步

6.4.7定義接觸

6.4.8定義邊界條件

6.4.9提交分析作業

6.4.10後處理

6.4.11INP文件

6.5用子模型分析彎曲成形過程

6.5.1子模型的基本知識

6.5.2建立子模型(不重新劃分網格)

6.5.3分析細化網格的子模型

6.5.4INP文件

6.6本章小結

第7章 熱應力分析實例

7.1熱應力分析中的主要問題

7.2實例1：帶孔平板的熱應力分析

7.2.1問題的描述

7.2.2建模分析過程

7.2.3INP文件

7.3實例2：法蘭盤感應淬火的殘餘應力場模擬

7.3.1問題的描述

7.3.2創建部件

7.3.3定義材料、截面屬J陛和裝配件

7.3.4劃分網格

7.3.5設置分析步

7.3.6定義集合和面

7.3.7定義溫度場

7.3.8定義邊界條件和載荷I

7.3.9提交分析作業

7.3.10後處理

7.3.11INP文件

7.4本章小結

第8章 多體分析實例

8.1多體分析的主要方法

8.1.1連接單元

8.1.2連接屬性

8.1.3輸出連接單元的分析結果

8.2實例l：圓盤的旋轉過程模擬(剛體模型)

8.2.1問題的描述

8.2.2模型文件

8.2.3創建圓盤部件

8.2.4定義截面屬性和裝配件

8.2.5劃分網格

8.2.6定義參考點和基準坐標系

8.2.7定義集合

8.2.8定義剛體約束

8.2.9定義連接屬性和連接單元

8.2.10設置分析步和歷史變量輸出

8.2.1l定義邊界條件

8.2.12提交分析作業

8.2.13後處理

8.2.14INP文件

8.3在多體分析中避免過約束

8.3.1多體分析中的過約束

8.3.2選擇連接屬性和邊界條件

8.3.3圓盤旋轉模型中的過約束I

8.4連接單元邊界條件和連接單元載荷I

8.5連接單元行為

8.6圓盤的柔體模型

8.7實例2：抓鬥機構的多體分析

8.7.1問題的描述

8.7.2建模要點

8.7.3模型文件

8.7.4創建支撐杆部件

8.7.5定義支撐杆的截面屬性

8.7.6定義裝配件

8.7.7劃分網格

8.7.8定義基準坐標系和集合

8.7.9定義顯示體約束和剛體約束

8.7.10定義連接屬性和連接單元

8.7.1l設置分析步和歷史變量輸出

8.7.12定義邊界條件

8.7.13提交分析作業

8.7.14後處理(支撐杆受剛體約束，不施加載荷)

8.7.15支撐杆的柔體模型

8.7.16後處理(支撐杆為柔體，施加載荷)

8.7.17INP文件

8.8本章小結

第9章 動態分析實例

9.1動態分析的主要方法

9.1.1振型疊加法

9.1.2直接解法

9.1.3比較ABAQUS/Standard和ABAQUS/Explicit

9.2實例1：圓盤的頻率提取分析

9.2.1問題的描述

9.2.2模型文件

9.2.3建模過程

9.2.4後處理

9.2.5INP文件

9.3實例2：圓盤的瞬時模態動態分析

9.3.1問題的描述

9.3.2定義瞬時模態動態分析步

9.3.3定義載荷

9.3.4提交分析和後處理

9.3.5INP文件

9.4實例3：圓盤的顯式動態分析

9.4.1問題的描述

9.4.2定義材料阻尼

9.4.3定義顯式動態分析步

9.4.4選擇Explicit單元庫

9.4.5重新定義載荷

9.4.6提交分析和後處理

9.4.7INP文件

9.5本章小結

第10章 複雜工程分析綜合實例

10.1實例l：帶預緊力螺釘的接觸分析

10.1.1問題的描述

10.1.2創建部件

10.1.3創建材料和截面屬性

10.1.4定義裝配件

10.1.5修改節點坐標

10.1.6為螺釘劃分網格

10.1.7定義接觸和綁定約束(tie)

10.1.8定義分析步

10.1.9施加載荷

10.1.10定義邊界條件

10.1.1l將接觸力寫入DAT文件

10.1.12提交分析作業

10.1.13後處理

10.1.14INP文件

10.1.15通過定義過盈接觸模擬螺釘的預緊力

10.1.16接觸分析中不同單元性能的比較

10.2實例2：帶輪和軸承在不同溫度下的極限與配合分析

10.2.1問題的描述

10.2.2旋轉周期結構的建模

10.2.3創建部件

10.2.4創建材料和截面屬性

10.2.5定義裝配件

10.2.6劃分網格

10.2.7定義分析步(輸出重啟動分析數據)

10.2.8定義各個面和接觸關係

10.2.9定義溫度場

10.2.10定義邊界條件

10.2.11生成INP文件

10.2.12修改INP文件來定義旋轉周期對稱

10.2.13提交分析作業

10.2.14後處理

10.2.15INP文件

10.2.16重啟動分析：140℃時的接觸狀況

10.3本章小結

第11章 常見錯誤信息和警告信息

11.1DAT文件中的錯誤信息和警告信息

11.1.1未註明實體名稱(UnknownAssemblyID)

11.1.2文件中有空行

11.1.3關鍵詞前沒有星號

11.1.4關鍵詞拼寫錯誤(Ambiguous.KeywordDefinition)

11.1.5關鍵詞的參數錯誤(UnknownParameter)

11.1.6關鍵詞的數據錯誤

11.1.7標點符號錯誤

11.1.8關鍵詞位置錯誤(KeywordIsMisplaced)

11.1.9沒有為單元賦予截面屬性(hckPropertyDefinition)

11.1.10過約束(OverconstraintChecks)

11.1.11材料塑性數據不符合格式要求

11.1.12重啟動分析數據錯誤

11.1.13磁盤空間不足

11.1.14環境參數prememory設置得太小

11.2MSG文件中的錯誤信息和警告信息

11.2.1數值奇異(NumericalSingularity)

11.2.2零主元(ZeroPivot)和過約束(Overconstraint，Checks)

11.2.3負特徵值(NegatjveEigenvalue)

11.2.4局部塑性變形過大

11.2.5接觸的過盈量太大

11.2.6過多次迭代嘗試(TooManyAttempts)

11.2.7時間增量步達到下限

11.2.8環境參數standard—memory設置得太小

11.2.9環境參數standard—memory設置得過大

11.3LOG文件中的錯誤信息

11.3.1環境參數prememory設置得過大

11.3.2用戶子程序(tiselsubroutine)出現錯誤

11.3.3ABAO.us本身的缺陷(tmg)

11.4ABAQUS/CAE中的錯誤信息和警告信息

11.4.1不支持INP文件中的關鍵詞

11.4.2不能為非獨立實體設置網格參數

11.5本章小結

附錄

附錄A 中文索引

附錄B 英文索引

附錄C 本書實例中用到的單元類型

附錄D 本書實例中用到的關鍵詞(keyword)

附錄E 本書實例中用到的ABAQUS/CAE功能

參考文獻