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第一篇 模块介绍13

第1章 初识ABAQUS13

1.1 ABAQUS简介13

1.2 ABAQUS的主要模块及功能13

1.3 ABAQUS 6.13的新功能15

1.3.1 ABAw QUS/CAE的新功能15

1.3.2 ABAQUS/Viewer的新功能16

1.3.3 ABAQUS/Standard的新功能16

1.3.4 ABAQUS/Explicit的新功能16

1.3.5 ABAQUS/CFD的新功能17

1.4 ABAQUS的文件系统17

1.5 ABAQUS的基本操作18

1.5.1 ABAQUS/CAE的启动18

1.5.2 ABAQUS/CAE的用户界面18

1.5.3 ABAQUS中鼠标的使用20

1.5.4 ABAQUS的坐标系20

1.5.5 ABAQUS对自由度的约定20

第2章 几何建模21

2.1 部件模块（Part）和草图模块（Sketch）21

2.1.1 创建右支座部件21

2.1.2 创建铰链部件24

2.1.3 部件的导入与修复25

2.2 装配模块（Assembly）25

2.2.1 复制部件实体26

2.2.2 创建装配件27

2.2.3 装配件内各部件实体的定位28

2.2.4 合并／剪切部件实体30

2.3 特性模块（Property）32

2.3.1 定义材料属性32

2.3.2 创建并赋予截面特性35

2.3.3 Special菜单36

第3章 网格划分38

3.1 网格划分技术38

3.1.1 自由划分网格划分技术39

3.1.2 扫掠网格划分技术39

3.1.3 结构化网格划分技术41

3.1.4 网格划分技术小结42

3.2 单元类型43

3.2.1 单元库43

3.2.2 几何阶次43

3.2.3 单元族44

3.2.4 单元控制44

3.3 布置种子46

3.3.1 布置全局种子46

3.3.2 布置局部种子46

3.4 划分网格47

3.4.1 采用自由网格划分技术划分四面体网格47

3.4.2 采用扫掠网格划分技术划分六面体网格48

3.4.3 采用结构化网格划分技术划分六面体网格48

3.4.4 划分区域网格48

3.5 检查网格质量49

3.6 网格优化50

3.6.1 选择合适的网格划分参数50

3.6.2 编辑几何模型50

3.6.3 编辑网格模型51

3.7 自适应网格划分52

3.7.1 问题描述52

3.7.2 模型的建立与分析53

3.7.3 自适应计算过程的INP文件说明56

第4章 分析步、相互作用、载荷与边界条件59

4.1 概述59

4.1.1 分析步模块（Step）59

4.1.2 相互作用模块（Interaction）61

4.1.3 载荷模块（Load）62

4.2 混凝土板的配筋63

4.2.1 创建分析步63

4.2.2 设置约束条件65

4.2.3 设置载荷和边界条件65

4.3 炮弹穿甲66

4.3.1 创建分析步并定义输出67

4.3.2 创建接触和刚体约束68

4.3.3 创建边界条件和速度场69

4.4 连接器69

4.4.1 创建分析步70

4.4.2 创建连接器和约束71

4.4.3 创建边界条件73

第5章 分析与后处理74

5.1 分析作业模块（Job）74

5.1.1 创建与管理分析作业74

5.1.2 网格自适应过程77

5.1.3 耦合分析作业77

5.1.4 优化作业78

5.2 可视化模块（Visualization）79

5.2.1 无变形图与变形图的显示79

5.2.2 云图显示80

5.2.3 矢量／张量符号图显示82

5.2.4 材料方向图显示83

5.2.5 数据图表的显示及输出83

5.2.6 ABAQUS后处理的二次开发86

参考文献88

第6章 优化89

6.1 问题描述89

6.2 创建几何部件90

6.3 网格划分和生成有限元部件模型92

6.4 定义材料属性93

6.5 装配部件94

6.6 创建分析步94

6.7 创建参考点及连接关系94

6.8 创建载荷和边界条件95

6.9 优化设置96

6.10 提交分析作业及后处理100

第二篇 应用实例101

第7章 材料力学特性专题101

7.1 弹塑性分析101

7.1.1 问题描述101

7.1.2 创建部件101

7.1.3 创建材料属性102

7.1.4 装配部件104

7.1.5 设置分析步104

7.1.6 定义接触105

7.1.7 定义荷载和边界条件105

7.1.8 网格划分106

7.1.9 分析及后处理107

7.1.10 弹塑性比较109

7.1.11 INP文件及说明110

7.2 超弹性材料113

7.2.1 问题描述113

7.2.2 创建部件114

7.2.3 设置材料属性115

7.2.4 定义装配件116

7.2.5 创建分析步117

7.2.6 定义相互作用117

7.2.7 定义载荷和边界条件119

7.2.8 网格划分119

7.2.9 提交作业120

7.2.10 后处理121

7.2.11 模型的INP文件123

7.2.12 Uhyper子程序125

7.3 复合材料平板稳定性计算127

7.3.1 问题描述127

7.3.2 创建几何部件127

7.3.3 网格划分和生成有限元部件模型129

7.3.4 定义复合材料属性和铺层查询130

7.3.5 装配部件133

7.3.6 创建分析步134

7.3.7 创建载荷和边界条件134

7.3.8 提交计算分析135

7.3.9 结果后处理135

7.3.10 屈曲载荷计算137

7.3.11 INP文件说明139

7.4 用户材料子程序UMAT140

7.4.1 用户材料子程序（UMAT）140

7.4.2 在ABAQUS中使用子程序142

第8章 接触分析145

8.1 螺栓过盈装配145

8.1.1 问题描述145

8.1.2 创建几何部件145

8.1.3 定义材料属性147

8.1.4 装配部件148

8.1.5 网格划分149

8.1.6 创建分析步150

8.1.7 定义相互作用151

8.1.8 创建载荷和边界条件153

8.1.9 提交计算分析154

8.1.10 结果后处理154

8.1.11 INP文件解读155

8.2 多齿轮的啮合157

8.2.1 问题描述157

8.2.2 CATIA创建齿轮模型158

8.2.3 HyperMesh划分网格158

8.2.4 ABAQUS中导入模型161

8.2.5 设置材料属性161

8.2.6 创建分析步162

8.2.7 定义相互作用162

8.2.8 创建载荷和边界条件163

8.2.9 提交分析作业163

8.2.10 模型的INP文件163

8.2.11 设置加速齿轮165

8.2.12 结果后处理165

8.3 髋关节的接触分析166

8.3.1 案例背景166

8.3.2 问题描述166

8.3.3 ABAQUS中生成体网格167

8.3.4 Mimics中赋予单元的材料参数167

8.3.5 模型的整合168

8.3.6 定义接触169

8.3.7 设置分析步170

8.3.8 定义载荷和边界条件171

8.3.9 提交分析作业173

8.3.10 结果后处理173

8.3.11 INP文件说明175

第9章 动力学分析181

9.1 结构动力学简介181

9.2 石拱桥的模态分析及动力响应183

9.2.1 拱桥结构的模态分析183

9.2.2 石拱桥的动力响应分析188

9.2.3 INP文件解读193

9.3 板材冲压成型分析194

9.3.1 问题描述195

9.3.2 创建模型部件195

9.3.3 定义材料属性196

9.3.4 装配部件198

9.3.5 定义分析步199

9.3.6 定义相互作用199

9.3.7 定义边界条件和载荷200

9.3.8 划分网格201

9.3.9 分析及后处理202

9.3.10 INP文件解读203

9.4 手机跌落分析206

9.4.1 问题描述207

9.4.2 创建部件207

9.4.3 定义材料属性209

9.4.4 装配部件211

9.4.5 创建分析步并设置结果输出212

9.4.6 定义相互作用关系213

9.4.7 创建载荷和边界条件214

9.4.8 网格划分215

9.4.9 提交分析作业217

9.4.10 INP文件解读219

参考文献220

第10章 材料破坏分析实例221

10.1 板的裂纹扩展221

10.1.1 问题描述221

10.1.2 创建部件222

10.1.3 定义材料属性222

10.1.4 装配部件225

10.1.5 创建分析步并设置结果输出226

10.1.6 定义相互作用关系228

10.1.7 创建载荷和边界条件229

10.1.8 网格划分231

10.1.9 提交计算232

10.1.10 结果显示232

10.1.11 带孔钢板对裂纹扩展的影响233

10.1.12 INP文件解读236

10.2 切削分析237

10.2.1 问题描述238

10.2.2 创建部件238

10.2.3 定义材料属性239

10.2.4 装配部件243

10.2.5 创建分析步并设置结果输出243

10.2.6 定义相互作用关系244

10.2.7 创建载荷和边界条件246

10.2.8 网格划分247

10.2.9 提交计算249

10.2.10 结果显示249

10.2.11 INP文件解读250

10.3 复合材料L型元件黏接剂破坏仿真252

10.3.1 前言252

10.3.2 问题描述254

10.3.3 创建几何部件255

10.3.4 网格划分和生成有限元部件模型257

10.3.5 定义复合材料属性和铺层查询260

10.3.6 装配部件262

10.3.7 创建分析步262

10.3.8 创建载荷和边界条件262

10.3.9 提交分析作业263

10.3.10 结果显示263

10.3.11 INP文件说明265

参考文献267

第11章 耦合分析268

11.1 流固耦合分析268

11.1.1 问题描述268

11.1.2 创建模型269

11.1.3 创建部件269

11.1.4 定义材料属性270

11.1.5 装配部件272

11.1.6 创建分析步并设置结果输出272

11.1.7 定义相互作用关系273

11.1.8 创建载荷和边界条件274

11.1.9 网格划分275

11.1.10 提交计算276

11.1.11 结果显示277

11.1.12 刚性管内液体流动的流固耦合分析278

11.1.13 INP文件说明281

11.2 热固耦合分析284

11.2.1 问题描述284

11.2.2 创建部件286

11.2.3 定义材料属性287

11.2.4 装配部件289

11.2.5 创建分析步并设置结果输出289

11.2.6 创建载荷、边界条件及预定义场290

11.2.7 网格划分293

11.2.8 提交计算294

11.2.9 结果显示295

11.2.10 INP文件解读296

第12章 ABAQUS与ANSYS、MATLAB的联合使用298

12.1 ABAQUS与ANSYS的联合使用298

12.1.1 导入模型298

12.1.2 查看模型301

12.1.3 提交作业303

12.1.4 后处理303

12.1.5 INP文件说明303

12.2 ABAQUS和MATLAB的联合使用305

12.2.1 网格节点的自动映射305

12.2.2 分析步和载荷工况的自动分割313

参考文献320