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第1章 ABAQUS 6.14 中文版概述1

1.1 ABAQUS概述1

1.2 ABAQUS的主要模块2

1.3 ABAQUS使用环境4

1.3.1 启动ABAQUS／CAE5

1.3.2 ABAQUS的主窗口5

1.3.3 ABAQUS／CAE功能模块7

1.4 ABAQUS 6.14 新功能9

1.5 实例快速入门10

1.5.1 问题描述10

1.5.2 问题分析10

1.6 本章小结19

第2章 基本模块和操作方法20

2.1 ABAQUS分析步骤20

2.1.1 前处理（ABAQUS／CAE）20

2.1.2 分析计算（ABAQUS／Standard或ABAQUS／Explicit）20

2.1.3 后处理（ABAQUS／CAE或ABAQUS／Viewer）21

2.2 ABAQUS／CAE的功能模块21

2.3 部件模块和草图模块22

2.3.1 部件的创建22

2.3.2 部件的外部导入23

2.3.3 问题模型的修复与修改24

2.4 属性模块25

2.4.1 材料属性25

2.4.2 截面特性26

2.4.3 梁的截面特性27

2.4.4 特殊设置27

2.5 装配模块29

2.5.1 部件实体的创建30

2.5.2 部件实体的定位31

2.5.3 合并／切割部件实体33

2.6 分析步模块34

2.6.1 设置分析步34

2.6.2 定义场输出40

2.7 载荷模块41

2.7.1 载荷的定义41

2.7.2 边界条件的定义43

2.7.3 设置预定义场45

2.7.4 定义载荷工况46

2.8 相互作用模块47

2.8.1 相互作用的定义47

2.8.2 定义约束49

2.8.3 定义连接器49

2.9 网格模块51

2.9.1 定义网格密度51

2.9.2 设置网格控制52

2.9.3 设置单元类型53

2.9.4 划分网格54

2.9.5 检查网格58

2.9.6 提高网格质量59

2.10 分析作业模块61

2.10.1 分析作业的创建和管理61

2.10.2 网格自适应63

2.11 可视化模块64

2.11.1 显示无变形图和变形图64

2.11.2 绘制云图66

2.12 本章小结67

第3章 INP文件和单元介绍68

3.1 输入文件的组成和结构68

3.2 INPUT文件的书写规则和外部导入70

3.2.1 书写INPUT文件的语法和规则70

3.2.2 从外存储器中引入模型或历史数据72

3.2.3 文件的执行72

3.3 简单INP文件实例详解72

3.3.1 悬臂梁72

3.3.2 孔平板分析74

3.4 文件的类型介绍和常用指令77

3.5 单元介绍81

3.5.1 单元族82

3.5.2 自由度82

3.5.3 结点数目——插值的阶数83

3.5.4 数学描述（Formulation）84

3.5.5 积分84

3.6 本章小结85

第4章 结构静力学分析及实例详解86

4.1 线性静态结构分析概述86

4.2 结构静力学分析步骤87

4.2.1 静力学分析的步骤87

4.2.2 静力学分析特点88

4.3 书架结构静力分析88

4.3.1 问题描述88

4.3.2 创建部件88

4.3.3 组装部件90

4.3.4 创建材料和截面属性91

4.3.5 设置分析步和输出变量92

4.3.6 定义载荷和边界条件93

4.3.7 划分网格95

4.3.8 提交作业96

4.3.9 后处理96

4.4 椭圆夹杂平板二维静力分析100

4.4.1 问题描述100

4.4.2 创建部件100

4.4.3 创建材料和截面属性102

4.4.4 定义装配件104

4.4.5 设置分析步和输出变量104

4.4.6 定义载荷和边界条件105

4.4.7 划分网格106

4.4.8 提交作业108

4.4.9 后处理108

4.5 弹性体的基本假设112

4.6 本章小结112

第5章 轴对称结构静力学分析113

5.1 轴对称结构静力分析113

5.1.1 轴对称结构的特点113

5.1.2 对称结构分析要素114

5.2 薄壁圆筒在切削力下的应力分析114

5.2.1 问题描述114

5.2.2 创建部件115

5.2.3 创建材料和截面属性115

5.2.4 定义装配件116

5.2.5 设置分析步和输出变量118

5.2.6 定义载荷和边界条件119

5.2.7 划分网格121

5.2.8 提交作业122

5.2.9 后处理122

5.3 长柱形天然气罐在内压作用下的静力分析127

5.3.1 问题描述128

5.3.2 轴对称模型线分析129

5.3.3 轴对称模型平面分析139

5.3.4 三维旋转壳结构分析146

5.4 本章小结153

第6章 接触问题分析154

6.1 非线性问题分类154

6.2 接触分析介绍155

6.3 接触分析快速入门实例——平压头与平板的接触分析155

6.3.1 问题描述155

6.3.2 创建部件156

6.3.3 创建材料和截面属性157

6.3.4 定义装配件158

6.3.5 划分网格159

6.3.6 设置分析步159

6.3.7 定义接触161

6.3.8 定义边界条件和载荷163

6.3.9 提交分析作业166

6.3.10 后处理166

6.4 ABAQUS中的接触分析168

6.5 接触对的定义169

6.6 有限滑移和小滑移170

6.7 接触属性的定义172

6.8 接触面的过盈量173

6.9 MSG文件中的迭代信息175

6.10 接触分析中的收敛问题178

6.11 卡锁结构装配过程的模拟184

6.11.1 问题描述184

6.11.2 问题分析184

6.11.3 绘制草图184

6.11.4 创建部件185

6.11.5 创建材料和截面属性186

6.11.6 定义装配件187

6.11.7 划分网格187

6.11.8 设置分析步188

6.11.9 定义接触189

6.11.10 定义边界条件191

6.11.11 提交分析作业192

6.11.12 后处理192

6.12 本章小结196

第7章 材料非线性问题分析197

7.1 材料非线性分析库简介197

7.1.1 塑性197

7.1.2 超弹性200

7.1.3 粘弹性201

7.2 纤维拉拔过程分析模拟201

7.2.1 问题描述202

7.2.2 创建部件203

7.2.3 创建材料和截面属性204

7.2.4 定义装配件205

7.2.5 划分网格206

7.2.6 设置分析步207

7.2.7 定义载荷和边界条件208

7.2.8 提交分析作业210

7.2.9 后处理210

7.3 基底上的薄膜撕脱过程分析211

7.3.1 问题描述211

7.3.2 创建部件212

7.3.3 定义材料属性213

7.3.4 装配部件215

7.3.5 设置分析步215

7.3.6 定义载荷和边界条件217

7.3.7 划分网格218

7.3.8 结果分析220

7.3.9 后处理221

7.4 本章小结224

第8章 结构模态分析详解225

8.1 动力学概述225

8.1.1 动力学分析简介225

8.1.2 动力学有限元法的基本原理226

8.1.3 模态分析229

8.2 结构模态分析的步骤230

8.2.1 进行模态分析的功能230

8.2.2 模态分析的步骤230

8.3 固定结构的振动模态分析231

8.3.1 问题描述231

8.3.2 问题分析232

8.3.3 创建部件232

8.3.4 创建材料和截面属性234

8.3.5 定义装配件236

8.3.6 设置分析步和历史输出变量236

8.3.7 定义载荷和边界条件237

8.3.8 划分网格238

8.3.9 结果分析239

8.3.10 后处理240

8.4 薄壳零件结构的模态分析243

8.4.1 问题描述243

8.4.2 问题分析243

8.4.3 创建部件244

8.4.4 创建材料和截面属性245

8.4.5 定义装配件246

8.4.6 设置分析步和历史输出变量246

8.4.7 定义载荷和边界条件248

8.4.8 划分网格248

8.4.9 结果分析249

8.4.10 后处理250

8.5 货物吊车——动态载荷分析252

8.5.1 问题分析252

8.5.2 部件结构253

8.5.3 定义单一桁架的几何形状253

8.5.4 定义第二个桁架结构的几何形体254

8.5.5 创建交叉支撑的几何形体255

8.5.6 定义梁截面性质256

8.5.7 创建梁截面256

8.5.8 定义梁截面方向257

8.5.9 创建装配件和分析步257

8.5.10 定义约束258

8.5.11 模拟在桁架和交叉支撑之间的铰接258

8.5.12 定义载荷和边界条件259

8.5.13 创建网格260

8.5.14 提交作业260

8.5.15 后处理260

8.6 本章小结261

第9章 结构谐响应分析详解262

9.1 谐响应分析概述262

9.2 谐响应分析流程263

9.2.1 施加简谐载荷与求解264

9.2.2 求解方法265

9.2.3 查看结果266

9.3 双—质量—弹簧系统的谐响应分析266

9.3.1 问题描述266

9.3.2 问题分析266

9.3.3 创建部件267

9.3.4 创建属性267

9.3.5 定义装配件268

9.3.6 设置分析步和输出变量268

9.3.7 定义相互作用269

9.3.8 定义载荷和边界条件270

9.3.9 结果分析272

9.3.10 后处理274

9.4 梁—集中质量结构的谐响应分析277

9.4.1 问题描述278

9.4.2 问题分析278

9.4.3 创建部件278

9.4.4 创建属性279

9.4.5 定义装配件281

9.4.6 设置分析步和输出变量281

9.4.7 定义相互作用282

9.4.8 定义载荷和边界条件283

9.4.9 划分网格285

9.4.10 结果分析286

9.4.11 后处理287

9.5 本章小结290

第10章 结构热分析详解291

10.1 热分析简介291

10.1.1 ABAQUS可以求解的热学问题291

10.1.2 传热学基础知识292

10.1.3 热应力分析的基本原理295

10.2 长方体的热传导和热应力分析297

10.2.1 问题描述297

10.2.2 创建部件298

10.2.3 定义材料属性299

10.2.4 定义和指派截面属性300

10.2.5 装配部件301

10.2.6 设置分析步301

10.2.7 定义相互作用302

10.2.8 定义边界条件和载荷303

10.2.9 划分网格304

10.2.10 结果分析306

10.2.11 后处理307

10.3 罐与接管的热分析312

10.3.1 问题描述312

10.3.2 问题分析312

10.3.3 创建部件312

10.3.4 创建材料和截面属性317

10.3.5 定义装配件318

10.3.6 设置分析步319

10.3.7 定义相互作用321

10.3.8 定义载荷和边界条件322

10.3.9 划分网格323

10.3.10 提交作业325

10.3.11 后处理325

10.3.12 INP文件327

10.4 本章小结328

第11章 结构多体系统分析详解329

11.1 ABAQUS多体系统分析329

11.1.1 ABAQUS进行多体系统分析模拟步骤329

11.1.2 ABAQUS／CAE进行多体系统分析需要注意的问题329

11.2 ABAQUS连接单元和连接属性330

11.2.1 ABAQUS中使用连接单元的步骤330

11.2.2 连接单元边界条件和载荷330

11.2.3 连接单元行为331

11.2.4 ABAQUS的连接属性332

11.3 风力发电机叶片旋转过程模拟337

11.3.1 问题的描述338

11.3.2 问题分析和求解338

11.3.3 创建部件340

11.3.4 创建材料和截面属性341

11.3.5 定义装配件342

11.3.6 划分网格343

11.3.7 定义参考点和基准坐标系344

11.3.8 定义集合345

11.3.9 定义约束346

11.3.10 定义连接属性和连接单元348

11.3.11 设置分析步和历史输出变量349

11.3.12 定义载荷和边界条件351

11.3.13 提交作业351

11.3.14 后处理352

11.4 四杆连接机构分析354

11.4.1 问题描述355

11.4.2 问题分析355

11.4.3 绘制草图355

11.4.4 创建部件356

11.4.5 创建材料和截面属性357

11.4.6 定义装配件358

11.4.7 设置分析步359

11.4.8 定义连接属性和连接单元359

11.4.9 设置历史输出变量362

11.4.10 定义载荷和边界条件363

11.4.11 划分网格364

11.4.12 提交作业365

11.4.13 后处理365

11.5 多体分析要注意的问题368

11.5.1 多体分析中的过约束368

11.5.2 选择连接属性和边界条件369

11.6 本章小结369

第12章 ABAQUS／Explicit显式分析370

12.1 瞬态动力学分析概述370

12.2 动力学显式有限元方法371

12.2.1 显式与隐式方法的区别371

12.2.2 显式时间积分372

12.2.3 隐式和显式的比较373

12.3 ABAQUS／Explicit解决的问题374

12.4 侵彻动力问题的分析375

12.4.1 问题描述375

12.4.2 问题分析376

12.4.3 创建部件376

12.4.4 创建材料和截面属性377

12.4.5 定义装配件378

12.4.6 设置分析步和历史输出变量378

12.4.7 定义接触380

12.4.8 定义边界条件382

12.4.9 定义预定义场383

12.4.10 划分网格383

12.4.11 提交作业385

12.4.12 后处理386

12.5 圆盘结构动力学分析391

12.5.1 频率分析问题的描述391

12.5.2 频率分析过程391

12.5.3 频率分析后处理396

12.5.4 瞬时模态动态分析的描述397

12.5.5 建模要点397

12.5.6 模态动态分析过程398

12.5.7 模态分析的后处理401

12.5.8 显式动态分析描述和分析404

12.5.9 提交分析和后处理405

12.6 本章小结406

第13章 ABAQUS屈曲分析详解407

13.1 屈曲分析概述407

13.1.1 关于欧拉屈曲407

13.1.2 线性屈曲分析408

13.1.3 线性屈曲分析特点409

13.2 线性屈曲分析过程409

13.2.1 几何体和材料属性410

13.2.2 接触区域410

13.2.3 载荷与约束410

13.2.4 屈曲设置410

13.2.5 模型求解411

13.2.6 结果检查411

13.3 各种支承条件下矩形轴压柱屈曲分析412

13.3.1 问题描述412

13.3.2 问题分析413

13.3.3 创建部件413

13.3.4 创建材料和截面属性413

13.3.5 定义装配件415

13.3.6 设置分析步和输出变量415

13.3.7 定义载荷和边界条件417

13.3.8 划分网格418

13.3.9 结果分析419

13.3.10 后处理420

13.4 薄壁钢管在轴向压力作用下的屈曲423

13.4.1 问题描述423

13.4.2 问题分析423

13.4.3 创建部件423

13.4.4 创建材料和截面属性425

13.4.5 定义装配件427

13.4.6 设置分析步和输出变量427

13.4.7 定义接触和约束429

13.4.8 定义载荷和边界条件432

13.4.9 划分网格433

13.4.10 结果分析435

13.4.11 后处理435

13.5 本章小结436

第14章 ABAQUS用户子程序分析详解437

14.1 用户子程序简介437

14.2 用户子程序接口概述438

14.2.1 在ABAQUS中使用用户子程序438

14.2.2 编写用户子程序的条件439

14.3 壳结构受内压作用的有限元模拟440

14.3.1 问题描述440

14.3.2 创建模型440

14.3.3 定义材料和截面属性442

14.3.4 定义装配件443

14.3.5 设置分析步443

14.3.6 定义载荷和边界条件444

14.3.7 划分网格445

14.3.8 结果分析447

14.3.9 后处理448

14.3.10 UMAT的FORTRAN程序449

14.4 拉索构件的承载分析453

14.4.1 问题描述453

14.4.2 启动ABAQUS454

14.4.3 创建部件454

14.4.4 创建材料和截面属性457

14.4.5 定义装配件458

14.4.6 设置分析步458

14.4.7 定义边界条件和载荷459

14.4.8 划分网格461

14.4.9 提交分析作业463

14.4.10 后处理464

14.4.11 退出ABAQUS／CAE466

14.4.12 UMAT子程序466

14.5 本章小结467

参考文献468