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第0章 导言：路漫漫其修远兮，吾将上下而求索1

0．1数值仿真在产品研发中的作用1

0．2工程实际中的有限元分析2

0．3 ABAQUS的学习方法8

0．4查找解决模型问题的基本方法10

0．5心愿11

第1篇 基础篇14

第1章 关于ABAQUS基本知识的常见问题14

1．1 ABAQUS的基本约定15

1．1．1自由度的定义15

1．1．2选取各个量的单位16

1．1．3 ABAQUS中的时间17

1．1．4 ABAQUS中的重要物理常数18

1．1．5 ABAQUS中的坐标系18

1．2 ABAQUS中的文件类型及功能20

1．3 ABAQUS的帮助文档23

1．3．1在帮助文档中查找信息23

1．3．2在ABAQUS／CAE中使用帮助功能24

1．4更改工作路径26

1．5 ABAQUS的常用DOS命令27

1．6设置ABAQUS的环境文件30

1．6．1磁盘空间不足31

1．6．2设置内存参数33

1．7影响分析时间的因素34

1．8 ABAQUS 6．7新增功能35

1．9 ABAQUS和其他有限元软件的比较36

1．10本章小结38

第2章 关于ABAQUS／CAE操作界面的常见问题40

2．1用鼠标选取对象41

2．2 Tools菜单下的常用工具42

2．2．1参考点43

2．2．2面43

2．2．3集合44

2．2．4基准45

2．2．5定制界面45

2．3本章小结47

第3章 Part功能模块中的常见问题48

3．1创建、导入和修补部件49

3．1．1创建部件49

3．1．2导入和导出几何模型49

3．1．3修补几何部件51

3．2特征之间的相互关系53

3．3刚体和显示体55

3．3．1刚体部件的定义55

3．3．2刚体部件、刚体约束和显示体约束57

3．4建模实例57

3．5经验总结60

3．6本章小结61

第4章 Property功能模块中的常见问题62

4．1超弹性材料63

4．2梁截面形状、截面属性和梁横截面方位64

4．2．1梁截面形状64

4．2．2截面属性66

4．2．3梁横截面方位67

4．3材料属性70

4．4本章小结70

第5章 Assembly功能模块中的常见问题71

5．1基本概念72

5．1．1模型、装配件、部件实体与部件72

5．1．2部件实体与部件的区别与联系75

5．1．3非独立部件实体与独立部件实体的区别与联系76

5．2部件实体的定位方法77

5．2．1几种定位约束的区别77

5．2．2 Instance菜单与Constraint菜单的区别79

5．2．3将定位约束转换为绝对位置80

5．2．4不同功能模块中的约束80

5．3对多个部件实体进行布尔操作81

5．4建模思路82

5．5本章小结82

第6章 Step功能模块中的常见问题83

6．1四组重要概念84

6．1．1初始分析步与后续分析步84

6．1．2一般分析步与线性摄动分析步85

6．1．3分析步、增量步与迭代86

6．1．4场变量输出与历史变量输出89

6．2两个特殊设置91

6．2．1几何非线性开关的设置91

6．2．2自适应技术91

6．3分析步替换94

6．4经验总结95

6．5本章小结96

第7章 Interaction功能模块中的常见问题97

7．1 Interaction功能模块中的约束98

7．1．1绑定接触与绑定约束98

7．1．2运动耦合约束和分布耦合约束99

7．1．3耦合约束和方程约束100

7．1．4焊接和铰接102

7．2接触和约束的自动检测103

7．3弹簧、点质量和转动惯量105

7．4本章小结108

第8章 Load功能模块中的常见问题109

8．1幅值曲线110

8．1．1默认的线性过渡幅值曲线110

8．1．2表格型幅值曲线111

8．1．3等间距型幅值曲线112

8．1．4周期型幅值曲线113

8．2载荷115

8．2．1集中载荷和弯矩载荷116

8．2．2线载荷118

8．2．3面载荷与压力载荷118

8．2．4重力载荷与体载荷119

8．3边界条件119

8．4预定义场120

8．4．1速度和角速度预定义场121

8．4．2平衡初始地应力123

8．5本章小结129

第9章 Mesh功能模块中的常见问题130

9．1单元类型131

9．1．1单元类型的表示方法131

9．1．2完全积分与减缩积分单元132

9．1．3非协调单元133

9．1．4杂交单元133

9．2沙漏模式、剪切闭锁和体积闭锁134

9．2．1沙漏模式134

9．2．2剪切闭锁和体积闭锁135

9．3关于单元类型的常见问题137

9．4划分网格142

9．4．1网格划分技术142

9．4．2网格种子工具146

9．4．3网格划分失败的原因和解决方法147

9．4．4网格编辑工具149

9．5虚拟拓扑150

9．5．1虚拟拓扑的基本概念150

9．5．2虚拟拓扑工具和几何修补工具的比较151

9．6单元网格的常见错误信息和警告信息152

9．6．1网格质量问题152

9．6．2调整从面节点坐标造成的单元异常153

9．6．3节点编号顺序错误154

9．6．4分析过程中出现单元扭曲155

9．7本章小结156

第10章 Job功能模块中的常见问题157

10．1监控分析作业的运行状态158

10．2查看分析诊断信息160

10．3数值精度165

10．4本章小结166

第11章 Visualization功能模块中的常见问题168

11．1输出图片和动画169

11．1．1输出图片169

11．1．2输出动画169

11．2显示分析结果170

11．2．1变形缩放系数170

11．2．2显示局部坐标系下的结果173

11．2．3多种图形叠加显示174

11．2．4同时显示多个视图174

11．3绘制X-Y图174

11．4应力、应变和力的分析结果176

11．4．1壳单元的应力结果176

11．4．2力的分析结果178

11．5本章小结178

第12章 Sketch功能模块中的常见问题180

12．1通过绘制草图创建部件181

12．2将AutoCAD图形导入ABAQUS／CAE181

12．3改变坐标的显示精度182

12．4恢复视图的初始状态182

12．5设置草图的整体尺寸182

12．6草图中的各种约束183

12．7本章小结185

第2篇 提高篇188

第13章 关于INP文件的常见问题188

13．1 INP文件的结构和输入格式189

13．1．1 INP文件的结构189

13．1．2 INP文件的输入规则190

13．1．3引用外部文件的方法192

13．2将INP文件导入ABAQUS／CAE193

13．3将INP文件提交分析195

13．4在INP文件中定义输出198

13．4．1将分析结果输出到DAT文件198

13．4．2将分析结果输出到ODB文件199

13．4．3将分析结果输出到FIL文件和SEL文件201

13．4．4输出单元刚度矩阵和质量矩阵202

13．5在ABAQUS／CAE中生成INP文件203

13．5．1生成INP文件时的关键词冲突203

13．5．2如何生成不包含部件和装配件的INP文件204

13．6经验总结204

13．7本章小结205

第14章 多步骤分析中的常见问题206

14．1重启动分析207

14．1．1重启动分析的使用场合207

14．1．2利用INP文件实现重启动分析207

14．1．3在ABAQUS／CAE中设置重启动数据的输出请求209

14．1．4在ABAQUS／CAE中运行重启动分析的方法210

14．1．5在ABAQUS／CAE中运行重启动分析的实例211

14．1．6合并基础模型和重启动模型的ODB文件213

14．2在分析过程之间传递数据214

14．2．1在分析过程之间传递数据的优点214

14．2．2在分析过程之间传递数据的操作步骤215

14．2．3数据传递应该注意的问题215

14．2．4数据传递与重启动分析的比较217

14．3本章小结217

第15章 非线性分析中的常见问题218

15．1线性分析与非线性分析219

15．2 ABAQUS／Standard和ABAQUS／Explicit的比较221

15．3 ABAQUS／Standard的非线性分析222

15．4 ABAQUS／Explicit的非线性分析222

15．4．1 ABAQUS／Explicit求解非线性问题的方法222

15．4．2 ABAQUS／Explicit分析的增量步长223

15．4．3 ABAQUS／Explicit分析中的阻尼226

15．4．4 ABAQUS／Explicit分析中的边界条件和载荷227

15．4．5金属塑性成形和准静态分析231

15．4．6 ABAQUS／Explicit分析的应力结果231

15．5本章小结232

第16章 接触分析中的常见问题234

16．1接触分析的基本概念235

16．1．1点对面离散与面对面离散235

16．1．2有限滑动和小滑动237

16．1．3输出接触力239

16．1．4 ABAQUS／Standard与ABAQUS／Explicit的接触分析240

16．1．5严重不连续迭代与平衡迭代240

16．2 ABAQUS／Standard接触分析中的警告信息244

16．2．1数值奇异244

16．2．2零主元252

16．2．3过约束254

16．2．4负特征值255

16．3 ABAQUS／Standard接触分析综合实例256

16．3．1接触分析综合实例1256

16．3．2接触分析综合实例2259

16．4本章小结262

第17章 弹塑性分析中的常见问题264

17．1关于弹塑性的基本知识265

17．2定义塑性材料参数268

17．2．1根据材料试验数据计算应力和应变268

17．2．2输入塑性材料数据270

17．2．3材料的失效和破坏273

17．2．4将塑性材料数据绘制为X-Y图276

17．3弹塑性分析的网格和单元277

17．4弹塑性分析不收敛时的解决方法277

17．5弹塑性分析的后处理281

17．6本章小结282

第18章 常见的错误信息和警告信息285

18．1正常的提示信息286

18．1．1 DAT文件中的正常提示信息286

18．1．2 MSG文件中的正常提示信息289

18．2 LOG文件中的错误信息290

18．2．1错误代码291

18．2．2分析过程中的临时文件293

18．3 ABAQUS／CAE中的错误信息294

18．3．1数据无法释放294

18．3．2显卡和硬件加速295

18．3．3 ABAQUS版本296

18．3．4环境文件297

18．4安装和运行ABAQUS297

18．5本章小结298

附录 SIMWE仿真科技论坛简介300

参考文献302