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第1章 ABAQUS概述1

1.1 ABAQUS简介1

1.2 ABAQUS分析模块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文件系统9

1.5 ABAQUS帮助文档12

1.5.1 ABAQUS帮助文档的内容12

1.5.2 如何使用ABAQUS帮助文档13

1.6 实例快速入门14

1.6.1 问题的描述14

1.6.2 启动ABAQUS15

1.6.3 创建部件15

1.6.4 创建材料和截面属性17

1.6.5 定义装配件19

1.6.6 设置分析步19

1.6.7 定义边界条件和载荷20

1.6.8 划分网格22

1.6.9 提交分析作业23

1.6.10后处理24

1.6.11退出ABAQUS/CAE26

本章小结27

第2章 前处理模块28

2.1 部件模块（Part）和草图模块（Sketch）28

2.1.1 ABAQUS中创建部件28

2.1.2 导入部件31

2.1.3 模型的修复与修改32

2.2 特性模块（Property）33

2.2.1 定义材料属性34

2.2.2 创建和分配截面特性36

2.2.3 设置梁的截面特性和方向38

2.2.4 Special菜单的功能38

2.3 装配模块（Assembly）40

2.3.1 创建部件实体40

2.3.2 部件实体的定位42

2.3.3 合并/剪切部件实体45

2.4 分析步模块47

2.4.1 设置分析步47

2.4.2 定义输出55

2.4.3 Step模块的其他功能58

2.5 载荷模块（Load）59

2.5.1 定义载荷59

2.5.2 定义边界条件64

2.5.3 设置预定义场67

2.5.4 定义工况69

本章小结70

第3章 相互作用定义71

3.1 定义相互作用71

3.1.1 接触属性的定义71

3.1.2 接触的定义76

3.1.3 接触控制的定义81

3.1.4 接触实例81

3.2 定义约束84

3.2.1 绑定约束84

3.2.2 刚体约束86

3.2.3 耦合约束87

3.2.4 显示体约束89

3.3 定义连接器90

3.3.1 定义连接器的截面特性90

3.3.2 创建连接器的特征线94

3.3.3 定义连接单元95

本章小结96

第4章 划分网格97

4.1 定义网格密度97

4.2 设置网格控制102

4.2.1 选择单元形状102

4.2.2 选择网格划分技术设置103

4.3 设置单元类型108

4.4 划分网格112

4.5 检查网格117

4.6 提高网格质量119

4.6.1 划分网格前的参数设置119

4.6.2 编辑几何模型119

4.6.3 编辑网格模型122

本章小结126

第5章 分析和后处理127

5.1 分析作业模块（Job）127

5.1.1 创建和管理分析作业128

5.1.2 创建和管理网格自适应过程132

5.2 可视化模块（Visualization）134

5.2.1 显示无变形图和变形图134

5.2.2 显示云图140

5.2.3 显示矢量/张量符号图和材料方向图147

5.2.4 显示剖面图150

5.2.5 显示X-Y图表151

5.2.6 输出数据表格159

5.2.7 显示动画160

本章小结163

第6章 结构静力学分析164

6.1 结构静力学分析简介164

6.1.1 静力学分析的特点164

6.1.2 静力学分析的步骤165

6.2 桁架结构静力分析165

6.2.1 问题的描述165

6.2.2 问题的分析166

6.2.3 INP文件172

6.3 轴对称结构静力分析172

6.3.1 轴对称结构的特点172

6.3.2 对称结构分析要素173

6.3.3 压力容器应力分析实例173

6.4 弹性体的五个基本假设180

6.5 如何书写INP文件181

6.5.1 输入文件的组成和结构181

6.5.2 书写input文件的语法和规则183

6.5.3 从外存储器中引入模型或者历史数据184

6.5.4 举例185

6.5.5 文件的执行190

6.5.6 文件的类型介绍和常用指令190

本章小结195

第7章 接触问题分析及实例详解196

7.1 非线性问题分类196

7.2 圆压头与平板的接触分析197

7.2.1 问题的描述197

7.2.2 创建部件198

7.2.3 创建材料和截面属性199

7.2.4 定义装配件199

7.2.5 划分网格199

7.2.6 设置分析步199

7.2.7 定义接触200

7.2.8 定义边界条件和载荷202

7.2.9 提交分析作业202

7.2.10后处理203

7.2.11INP文件204

7.3 接触分析中需要注意的问题204

7.3.1 ABAQUS/Standard、ABAQUS/Explicit中的接触分析204

7.3.2 定义接触对205

7.3.3 有限滑移和小滑移205

7.3.4 定义接触属性206

7.3.5 设定接触面之间的距离或过盈量207

7.3.6 将接触信息输出至DAT文件209

7.3.7 迭代过程和MSG文件中的信息210

7.3.8 解决接触分析中的收敛问题212

7.4 过盈装配过程模拟217

7.4.1 问题的描述217

7.4.2 问题的分析217

7.4.3 绘制平面图218

7.4.4 创建部件219

7.4.5 创建材料和截面属性220

7.4.6 定义装配件220

7.4.7 划分网格220

7.4.8 设量分析步221

7.4.9 定义接触221

7.4.10定义边界条件225

7.4.11提交分析作业226

7.4.12后处理226

7.4.13INP文件227

本章小结227

第8章 材料非线性分析230

8.1 材料非线性分析中的常见问题230

8.1.1 塑性230

8.1.2 超弹性233

8.1.3 黏弹性234

8.2 矩形截面简支梁的弹塑性分析234

8.2.1 问题的描述234

8.2.2 问题分析和求解235

8.2.3 INP文件237

8.3 单向压缩试验过程模拟237

8.3.1 问题的描述238

8.3.2 问题分析和求解239

8.3.3 INP文件244

8.4 橡胶垫圈的受压分析244

8.4.1 问题的描述244

8.4.2 问题分析和求解246

8.4.3 INP文件255

本章小结255

第9章 结构动力学分析256

9.1 动力学分析简介256

9.1.1 动力学有限元法的基本原理256

9.1.2 动力学分析的类型258

9.2 结构模态分析259

9.2.1 进行模态分析的功能259

9.2.2 模态分析的步骤259

9.2.3 固定机床的振动模态分析260

9.3 瞬态动力学分析268

9.3.1 瞬态动力学分析的原理269

9.3.2 钢球对钢板的侵彻模拟分析270

本章小结283

第10章 热应力分析285

10.1 热应力分析简介285

10.1.1 热应力分析的基本原理286

10.1.2 热应力分析中的主要问题288

10.2 带孔平板的热应力分析288

10.2.1 问题的描述289

10.2.2 问题分析和求解289

10.2.3 INP文件295

10.3 刹车盘热应力分析295

10.3.1 问题的描述295

10.3.2 问题分析和求解296

10.3.3 INP文件308

本章小结308

第11章 多体系统分析309

11.1 ABAQUS多体系统分析简介309

11.2 ABAQUS的连接单元和连接属性310

11.2.1 连接单元边界条件和载荷310

11.2.2 连接单元行为311

11.2.3 ABAQUS的连接属性312

11.2.4 基本连接属性313

11.2.5 组合连接属性316

11.3 矩形螺旋桨旋转过程模拟318

11.3.1 问题的描述319

11.3.2 问题分析和求解319

11.3.3 INP文件328

11.4 多体分析要注意的问题328

11.4.1 多体分析中的过约束328

11.4.2 选择连接属性和边界条件329

11.5 双万向联轴器机构分析330

11.5.1 问题的描述330

11.5.2 问题的分析330

11.5.3 INP文件338

本章小结338

第12章 显式非线性动态分析340

12.1 ABAQUS/Explicit适用的问题类型340

12.2 动力学显式有限元方法341

12.2.1 显式时间积分342

12.2.2 隐式和显式的比较343

12.3 应力波在棒中传播分析344

12.3.1 问题的描述344

12.3.2 问题的分析345

12.3.3 ABAQUS/CAE求解过程345

12.3.4 INP文件357

12.4 水下圆筒在爆炸冲击下的响应分析357

12.4.1 问题的描述357

12.4.2 问题分析和求解358

12.4.3 INP文件369

本章小结369

第13章 多步骤分析370

13.1 分析过程370

13.1.1 分析过程的分类371

13.1.2 一般分析步371

13.1.3 线性摄动分析372

13.2 管道系统的振动375

13.2.1 问题的描述376

13.2.2 问题分析和求解376

13.2.3 重启动分析384

13.2.4 创建重启动分析模型385

13.3 金属板成型模拟分析389

13.3.1 问题的描述389

13.3.2 问题分析和求解390

13.3.3 1NP文件404

本章小结404

第14章 用户子程序406

14.1 用户子程序接口概述406

14.1.1 用户子程序的功能和优点406

14.1.2 在ABAQUS中使用用户子程序407

14.1.3 用户子程序详解408

14.2 ABAQUS用户子程序413

14.2.1 ABAQUS/Standard中的用户子程序413

14.2.2 ABAQUS/Explicit中的用户子程序415

14.3 ABAQUS中调用用户子程序416

14.3.1 问题的描述416

14.3.2 问题分析和求解417

14.3.3 INP文件427

14.3.4 UMAT子程序427

14.4 单向压缩试验有限元模拟429

14.4.1 问题的描述429

14.4.2 问题分析和求解429

14.4.3 INP文件435

14.4.4 UMAT的Fortran程序435

本章小结442

第15章 复杂工程分析443

15.1 工程铰接结构的分析模拟443

15.1.1 问题的描述443

15.1.2 问题分析和求解444

15.1.3 INP文件459

15.2 钣金成型过程模拟分析459

15.2.1 问题的描述460

15.2.2 问题分析和求解460

15.2.3 INP文件475

本章小结476

附录A错误信息和警告信息总汇477

A.1 DAT文件中的错误信息和警告信息477

A.1.1 文件中有空行477

A.1.2 未注明实体名称（UnknownAssemblyID）478

A.1.3 关键词拼写错误479

A.1.4 关键词前没有星号479

A.1.5 关键词的数据错误与警告479

A.1.6 关键词的参数错误480

A.1.7 标点符号错误480

A.1.8 关键词位置错误481

A.1.9 没有为单元赋予截面属性482

A.1.1 0过约束482

A.1.1 1重启动分析数据错误482

A.1.1 2材料塑性数据不符合格式要求483

A.1.1 3环境参数pre-memo设置484

A.1.1 4磁盘空间不足484

A.2 MSG文件中的错误信息和警告信息484

A.2.1 负特征值485

A.2.2 零主元485

A.2.3 数值奇异485

A.2.4 接触的过盈量太大486

A.2.5 过多次迭代尝试486

A.2.6 局部塑性变形过大487

A.2.7 时间增量步达到下限487

A.2.8 环境参数standard_memory设置问题487

A.3 LOG文件中的错误信息488

A.3.1 用户子程序（usersubroutine）出现错误488

A.3.2 ABAQUS本身的缺陷488

A.3.3 环境参数pre_memory设置得过大489

A.4 ABAQUS/CAE中的错误信息和警告信息489

A.4.1 不能为非独立实体设置网格参数490

A.4.2 不支持INP文件中的关键词490

参考文献492