ABAQUS有限元分析實例詳解

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(nèi)容
1.4.2如何使用ABAQUS幫助文件
1.5本章小結(jié)
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(yīng)力分析
2.3.1問題的描述
2.3.2啟動ABAQUS/CAE
2.3.3創(chuàng)建部件
2.3.4創(chuàng)建材料和截面屬性
2.3.5定義裝配件
2.3.6設(shè)置分析步
2.3.7定義邊界條件和載荷
2.3.8劃分網(wǎng)格
2.3.9提交分析作業(yè)
2.3.10后處理
2.3.11退出ABAQUS/CAE
2.4ABAQUS/CAE模型數(shù)據(jù)庫的結(jié)構(gòu)
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(wǎng)格)功能模塊
2.5.8Job(分析作業(yè))功能模塊
2.5.9Sketch(繪圖)功能模塊
2.5.10Visualization(后處理)功能模塊
2.6劃分網(wǎng)格的基本方法
2.6.1獨立實體和非獨立實體
2.6.2網(wǎng)格種子(seed)
2.6.3單元形狀
2.6.4網(wǎng)格劃分技術(shù)
2.6.5劃分網(wǎng)格的算法
2.6.6劃分網(wǎng)格失敗時的解決辦法
2.6.7檢查網(wǎng)格質(zhì)量
2.7選擇三維實體單元的類型
2.7.1節(jié)點數(shù)目和插值階數(shù)
2.7.2連續(xù)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(xié)調(diào)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(shù)值算例：不同單元類型和網(wǎng)格的結(jié)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(jié)
第3章　線性靜力分析實例(實體建模和后處理)
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(chuàng)建二維平面圖
3.1.3創(chuàng)建部件
3.1.4創(chuàng)建材料和截面屬性
3.1.5定義裝配件
3.1.6劃分網(wǎng)格
3.1.7設(shè)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(yè)
3.2后處理
3.3改進支架的設(shè)計
3.3.1修改部件
3.3.2設(shè)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(wǎng)格’
3.3.5分析計算和后處理
3.4不同單元性能的比較
3.5本章小結(jié)。
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(shè)置ABAQUS的運行環(huán)境
4.7本章小結(jié)
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(chuàng)建部件
5.1.3定義裝配件
5.1.4設(shè)置單元類型
5.1.5設(shè)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(yè)
5.1.9后處理
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(shè)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繪制二維平面圖
5.3.3創(chuàng)建部件
5.3.4創(chuàng)建材料和截面屬性
5.3.5定義裝配件
5.3.6劃分網(wǎng)格
5.3.7設(shè)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(yè)
5.3.11后處理
5.3.12INP文件
5.4本章小結(jié)
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(chuàng)建部件
6.3.3創(chuàng)建材料和截面屬性
6.3.4定義裝配件
6.3.5劃分網(wǎng)格
6.3.6設(shè)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(yè)
6.3.11后處理
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(chuàng)建部件
6.4.3創(chuàng)建材料和截面屬性
6.4.4定義裝配件
6.4.5劃分網(wǎng)格
6.4.6設(shè)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(yè)
6.4.10后處理
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(wǎng)格)
6.5.3分析細化網(wǎng)格的子模型
6.5.4INP文件
6.6本章小結(jié)
第7章　熱應(yīng)力分析實例
7.1熱應(yīng)力分析中的主要問題
7.2實例1：帶孔平板的熱應(yīng)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(yīng)淬火的殘余應(yīng)力場模擬
7.3.1問題的描述
7.3.2創(chuàng)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(wǎng)格
7.3.5設(shè)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(yè)
7.3.10后處理
7.3.11INP文件
7.4本章小結(jié)
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(jié)果
8.2實例l：圓盤的旋轉(zhuǎn)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(chuàng)建圓盤部件
8.2.4定義截面屬性和裝配件
8.2.5劃分網(wǎng)格
8.2.6定義參考點和基準(zhǔn)坐標(biāo)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(shè)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(yè)
8.2.13后處理
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(zhuǎn)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：抓斗機構(gòu)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(chuàng)建支撐桿部件
8.7.5定義支撐桿的截面屬性
8.7.6定義裝配件
8.7.7劃分網(wǎng)格
8.7.8定義基準(zhǔn)坐標(biāo)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(shè)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(yè)
8.7.14后處理(支撐桿受剛體約束，不施加載荷)
8.7.15支撐桿的柔體模型
8.7.16后處理(支撐桿為柔體，施加載荷)
8.7.17INP文件
8.8本章小結(jié)
第9章　動態(tài)分析實例
9.1動態(tài)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后處理
9.2.5INP文件
9.3實例2：圓盤的瞬時模態(tài)動態(tài)分析
9.3.1問題的描述
9.3.2定義瞬時模態(tài)動態(tài)分析步
9.3.3定義載荷
9.3.4提交分析和后處理
9.3.5INP文件
9.4實例3：圓盤的顯式動態(tài)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(tài)分析步
9.4.4選擇Explicit單元庫
9.4.5重新定義載荷
9.4.6提交分析和后處理
9.4.7INP文件
9.5本章小結(jié)
第10章　復(fù)雜工程分析綜合實例
10.1實例l：帶預(yù)緊力螺釘?shù)慕佑|分析
10.1.1問題的描述
10.1.2創(chuàng)建部件
10.1.3創(chuàng)建材料和截面屬性
10.1.4定義裝配件
10.1.5修改節(jié)點坐標(biāo)
10.1.6為螺釘劃分網(wǎng)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(yè)
10.1.13后處理
10.1.14INP文件
10.1.15通過定義過盈接觸模擬螺釘?shù)念A(yù)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(zhuǎn)周期結(jié)構(gòu)的建模
10.2.3創(chuàng)建部件
10.2.4創(chuàng)建材料和截面屬性
10.2.5定義裝配件
10.2.6劃分網(wǎng)格
10.2.7定義分析步(輸出重啟動分析數(shù)據(jù))
10.2.8定義各個面和接觸關(guān)系
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(zhuǎn)周期對稱
10.2.13提交分析作業(yè)
10.2.14后處理
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(jié)
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未注明實體名稱(UnknownAssemblyID)
11.1.2文件中有空行
11.1.3關(guān)鍵詞前沒有星號
11.1.4關(guān)鍵詞拼寫錯誤(Ambiguous.KeywordDefinition)
11.1.5關(guān)鍵詞的參數(shù)錯誤(UnknownParameter)
11.1.6關(guān)鍵詞的數(shù)據(jù)錯誤
11.1.7標(biāo)點符號錯誤
11.1.8關(guān)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(shù)據(jù)不符合格式要求
11.1.12重啟動分析數(shù)據(jù)錯誤
11.1.13磁盤空間不足
11.1.14環(huán)境參數(shù)prememory設(shè)置得太小
11.2MSG文件中的錯誤信息和警告信息
11.2.1數(shù)值奇異(NumericalSingularity)
11.2.2零主元(ZeroPivot)和過約束(Overconstraint，Checks)
11.2.3負特征值(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(huán)境參數(shù)standard—memory設(shè)置得太小
11.2.9環(huán)境參數(shù)standard—memory設(shè)置得過大
11.3LOG文件中的錯誤信息
11.3.1環(huán)境參數(shù)prememory設(shè)置得過大
11.3.2用戶子程序(tiselsubroutine)出現(xiàn)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(guān)鍵詞
11.4.2不能為非獨立實體設(shè)置網(wǎng)格參數(shù)
11.5本章小結(jié)
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(guān)鍵詞(keyword)
附錄E　本書實例中用到的ABAQUS/CAE功能
參考文獻