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  • ABAQUS 6.14中文分析與實例詳解
    該商品所屬分類:計算機/網絡 -> 程序設計
    【市場價】
    347-502
    【優惠價】
    217-314
    【作者】 曹岩、瀋冰、程文 
    【所屬類別】 圖書  計算機/網絡  程序設計  其他 
    【出版社】清華大學出版社 
    【ISBN】9787302496588
    【折扣說明】一次購物滿999元台幣免運費+贈品
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    內容介紹



    開本:16開
    紙張:膠版紙
    包裝:平裝-膠訂

    是否套裝:否
    國際標準書號ISBN:9787302496588
    作者:曹岩、瀋冰、程文

    出版社:清華大學出版社
    出版時間:2018年03月 

        
        
    "

    編輯推薦
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    內容簡介
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    目錄
    目錄
    第1章 ABAQUS概述 1
    1.1 ABAQUS總體介紹 1
    1.2 ABAQUS主要模塊 1
    1.3 ABAQUS使用環境 4
    1.3.1 啟動ABAQUS/CAE 4
    1.3.2 ABAQUS的用戶界面 4
    1.3.3 ABAQUS/CAE功能模塊 6
    1.4 ABAQUS文件繫統 7
    1.5 ABAQUS 6.14新功能 8
    1.5.1 接觸和約束 8
    1.5.2 Abaqus/CAE 8
    第2章ABAQUS的分析步驟 10
    2.1 前處理 10

    目錄


     第1章  ABAQUS概述  1


    1.1 
    ABAQUS總體介紹          1


    1.2 
    ABAQUS主要模塊          1


    1.3 
    ABAQUS使用環境          4


    1.3.1 
    啟動ABAQUS/CAE      4


    1.3.2 
    ABAQUS的用戶界面 4


    1.3.3 
    ABAQUS/CAE功能模塊      6


    1.4 
    ABAQUS文件繫統          7


    1.5 
    ABAQUS 6.14新功能     8


    1.5.1 
    接觸和約束         8


    1.5.2 
    Abaqus/CAE         8


    第2章ABAQUS的分析步驟       10


    2.1  前處理   10


    2.2  分析運算        10


    2.3  後處理   10


    2.4  快速實例入門        10


    2.4.1 
    問題的描述         10


    2.4.2 
    啟動ABAQUS      11


    2.4.3 
    創建部件    11


    2.4.4 
    創建材料及截面屬性設置         12


    2.4.5 
    定義裝配件         13


    2.4.6 
    設置分析步         14


    2.4.7 
    定義邊界條件和載荷         14


    2.4.8 
    網格劃分    16


    2.4.9 
    提交分析作業    17


    2.4.10 
    後處理       18


    2.4.11 
    退出ABAQUS/CAE    20


    2.5  本章小結        21


    第3章  ABAQUS的功能模塊       22


    3.1  部件模塊和草圖模塊   22


    3.1.1 
    創建部件    22


    3.1.2 
    導入部件    25


    3.1.3 
    問題模型的修復與修改    25


    3.2  屬性模塊        27


    3.2.1 
    創建材料屬性    28


    3.2.2 
    截面特性    30


    3.2.3 
    梁截面特性         31


    3.3  裝配模塊        32


    3.3.1 
    部件實體的創建         32


    3.3.2 
    部件實體的定位         34


    3.3.3 
    部件實體的切割/合並       36


    3.4  分析步模塊   38


    3.4.1 
    設置分析步         38


    3.4.2 
    輸出設置    45


    3.4.3 
    分析步模塊的其他功能    47


    3.5  載荷模塊        48


    3.5.1 
    載荷    48


    3.5.2 
    邊界條件    51


    3.5.3 
    預定義場的設置         53


    3.5.4 
    定義載荷工況    54


    3.6  相互作用模塊        55


    3.6.1 
    相互作用的定義         55


    3.6.2 
    定義約束    61


    3.6.3 
    定義連接器         65


    3.7  網格模塊        69


    3.7.1 
    種子    69


    3.7.2 
    設置網格控制    72


    3.7.3 
    類型    77


    3.7.4 
    網格劃分    79


    3.7.5 
    檢查網格    80


    3.7.6 
    提高網格質量    81


    3.8  分析作業模塊        87


    3.9  後處理與可視化模塊   92


    3.9.1 
    在模型上顯示結果    92


    3.9.2 
    圖表輸出    97


    3.9.3 
    動畫制作    101


    3.10 
    本章小結      103


    第4章  ABAQUS的INP文介紹   105


    4.1  輸入文件的組成和結構        105


    4.2 
    INPUT文件的書寫規則和外部導入    106


    4.2.1 
    書寫INPUT文件的語法和原則         106


    4.2.2 
    從外存儲器中導入模型或者歷史數據    107


    4.2.3 
    文件的執行         107


    4.3  文件的類型介紹和常用指令        107


    4.4 介紹        111


    4.4.1 

    4.4.2 
    自由度         112


    4.4.3 
    節點數目——插值的階數         112


    4.4.4 
    數學描述    113


    4.4.5 
    積分    113


    4.5  本章小結        113


    第5章  結構靜力學分析與實例          114


    5.1  線性靜態結構分析概述        114


    5.1.1 
    靜力學分析的基本概念    114


    5.1.2 
    結構靜力學分析的特點    114


    5.1.3 
    結構靜力學分析的方法    114


    5.1.4 
    結構靜力學分析的步驟及要求         115


    5.2  線性靜力學分析實例   115


    5.3  非線性分析概述   125


    5.3.1 
    線性與非線性的區別         125


    5.3.2 
    非線性問題的來源    126


    5.3.3 
    非線性問題求解方法         128


    5.4  非線性分析實例   130


    5.4.1 
    幾何非線性實例——薄板的形變    130


    5.4.2 
    材料非線性實例——橡膠塊的超彈性    138


    5.5  本章小結        148


    第6章  動力學分析與實例          149


    6.1  動力學分析概述   149


    6.1.1 
    固有頻率與模態         149


    6.1.2 
    振型疊加    150


    6.1.3 
    阻尼    150


    6.1.4 
    瞬態動力學         152


    6.2  動力學問題實例   153


    6.2.1 
    線性動力學問題實例——模態分析         153


    6.2.2 
    非線性動力學問題實例——衝擊與侵徹         162


    6.3  本章小結        170


    第7章接觸問題分析與實例     171


    7.1  接觸問題概述        171


    7.1.1 
    接觸面間的相互作用         171


    7.1.2 
    接觸的定義         172


    7.1.3 
    接觸算法    176


    7.1.4 
    接觸問題分析的關鍵技術         177


    7.2  接觸問題實例        179


    7.2.1 
    接觸問題基礎實例——法蘭的密封尺寸         179


    7.2.2 
    塑性加工過程仿真    185


    7.3  本章小結        200


    第8章結構熱分析與實例          201


    8.1  熱分析簡介   201


    8.1.1 
    ABAQUS可以求解的熱學問題 201


    8.1.2 
    傳熱學基礎知識         201


    8.1.3熱應力分析的基本原理    203


    8.1.4 
    熱應力分析中的主要問題         205


    8.2  熱分析實例   205


    8.2.1 
    ABAQUS瞬態熱分析——金屬散熱管的溫度場研究      205


    8.2.2 
    ABAQUS熱應力分析——剎車盤片的熱效應 212


    8.3  本章小結        223


    第9章  ABAQUS/Explicit顯式分析與實例 224


    9.1  瞬態動力學分析概述   224


    9.2  動力學顯方法        225


    9.2.1 
    顯式與隱式方法的區別    225


    9.2.2 
    顯式時間積分    225


    9.2.3 
    顯式和隱式的比較    226


    9.3 
    ABAQUS/Explicit解決的問題         226


    9.4  顯示問題分析實例        227


    9.4.1 
    ABAQUS/Explicit實例——圓盤結構動力學分析     227


    9.4.2 
    ABAQUS/Explicit實例——彈丸侵蝕靶體的分析     238


    9.5  本章小結        247


    第10章  ABAQUS屈曲分析與實例    248


    10.1 
    屈曲分析概述      248


    10.1.1 
    關於歐拉屈曲  248


    10.1.2 
    線性屈曲分析  249


    10.1.3線性屈曲分析的特點       249


    10.2 
    線性屈曲分析過程      250


    10.2.1幾何體和材料屬性  250


    10.2.2 
    接觸區域  250


    10.2.3 
    載荷與約束       250


    10.2.4 
    屈曲設置  250


    10.2.5 
    模型求解  251


    10.2.6 
    結果檢查  252


    10.3 
    各種支撐條件下矩形軸壓柱屈曲分析實例      252


    10.3.1 
    問題描述  252


    10.3.2 
    問題分析  253


    10.3.3 
    問題的求解       253


    10.3.4 
    結果分析  257


    10.3.5 
    後處理       257


    10.4 
    薄壁鋼管在軸向壓力作用下的屈曲分析實例 259


    10.4.1 
    問題描述  259


    10.4.2 
    問題分析  259


    10.4.3 
    問題求解  260


    10.4.4 
    分析作業  267


    10.4.5 
    後處理       267


    10.5本章小結      269


    第11章  優化設計與實例   270


    11.1 
    優化設計基礎      270


    11.1.1 
    優化模塊  270


    11.1.2 
    結構優化介紹  270


    11.1.3 
    拓撲優化  270


    11.1.4 
    形狀優化  271


    11.2 
    優化設計流程      271


    11.2.1 
    優化流程  271


    11.2.2 
    設計響應設置  271


    11.2.3 
    目標函數設置  272


    11.2.4 
    約束設置  272


    11.2.5 
    幾何限制  272


    11.3 
    拓撲優化實例——U型夾拓撲優化  272


    11.3.1 
    問題描述  272


    11.3.2 
    問題分析  273


    11.3.3 
    問題求解  277


    11.3.4 
    INP文件    279


    11.4 
    形狀優化實例——S型壓縮彈簧片形狀優化   279


    11.4.1 
    問題描述  279


    11.4.2 
    問題分析  279


    11.4.3 
    問題求解  286


    11.4.4 
    INP文件    289


    11.5 
    本章小結      289


    第12章  ABAQUS用戶子程序分析與實例         290


    12.1 
    用戶子程序接口概述 290


    12.1.1 
    在ABAQUS中使用用戶子程序       290


    12.1.2 
    編寫用戶子程序的注意點       290


    12.1.3 
    用戶子程序詳解       291


    12.2 
    ABAQUS中調用用戶子程序       295


    12.2.1 
    問題的描述       295


    12.2.2 
    問題的求解       295


    12.2.3 
    INP文件    304


    12.2.4 
    UMAT子程序   304


    12.3 
    單向壓縮試分析實例 304


    12.3.1 
    問題的描述       304


    12.3.2 
    問題分析與求解       305


    12.3.3 
    INP文件    310


    12.3.4 
    UMAT的Fortran程序      310


    12.4 
    本章小結      310

    前言
    前言
    ABAQUS是工程應用領域功能強大分析軟件之一,融結構、熱力學、流體、電磁、聲學和爆破分析於一體,具備強大的前後處理及分析計算能力。特別是在非線性分析領域,它能夠同時模擬結構、熱、流體、電磁等多物理場的耦合效應,具備了解決復雜工程力學問題的能力。
    本書以ABAQUS 6.14版本為軟件平臺,以大量常見的工程實例為依托,對運用ABAQUS軟件處理工程問題的具體方法與步驟進行了詳細的講解。對於廣大的ABAQUS用戶來講,特別是初學者,都面臨著這樣一個問題:如何快速有效地理解和掌握ABAQUS的分析功能和操作方法?而本書的目的意在使讀者繫統地掌握ABAQUS的使用方法,能夠對各種工程結構進行設計、建模、分析求解與結果處理等工作。
    本書特點
    ? 由淺入深,由表及裡:本書以初、中級讀者為對像,首先對ABAQUS軟件的基礎操作進行了講解,再以ABAQUS在各個工程領域中的典型案例進行詳細的介紹,幫助讀者盡快掌握ABAQUS軟件的入門操作。

    前言


     ABAQUS是工程應用領域功能強大分析軟件之一,融結構、熱力學、流體、電磁、聲學和爆破分析於一體,具備強大的前後處理及分析計算能力。特別是在非線性分析領域,它能夠同時模擬結構、熱、流體、電磁等多物理場的耦合效應,具備了解決復雜工程力學問題的能力。


    本書以ABAQUS 6.14版本為軟件平臺,以大量常見的工程實例為依托,對運用ABAQUS軟件處理工程問題的具體方法與步驟進行了詳細的講解。對於廣大的ABAQUS用戶來講,特別是初學者,都面臨著這樣一個問題:如何快速有效地理解和掌握ABAQUS的分析功能和操作方法?而本書的目的意在使讀者繫統地掌握ABAQUS的使用方法,能夠對各種工程結構進行設計、建模、分析求解與結果處理等工作。


    本書特點


    ?       由淺入深,由表及裡:本書以初、中級讀者為對像,首先對ABAQUS軟件的基礎操作進行了講解,再以ABAQUS在各個工程領域中的典型案例進行詳細的介紹,幫助讀者盡快掌握ABAQUS軟件的入門操作。


    ?       細致入微,步驟詳盡:本書結合了作者多年的ABAQUS繫列軟件使用經驗與實際的工程應用案例,將ABAQUS軟件的使用方法詳盡地介紹給讀者。通過對分析過程中操作步驟的詳盡講解,以相應的圖片作為輔助,使讀者一目了然,從而快速掌握書中所講內容。


    ?       案例典型,簡單易懂:對學習者而言,對實際工程案例的分析學習是掌握ABAQUS的方式。而按照本書中綜合應用案例的操作過程進行講解,可以使讀者輕易地復現案例分析過程,詳盡透徹地體驗ABAQUS在各領域中的工程問題解決方法。


    主要內容


    本書章節主要分為兩個部分:ABAQUS基礎部分和工程案例講解部分,其中基礎部分包括第1~4章,案例講解部分包括第5~12章。


    第1章  主要介紹了ABAQUS軟件的使用環境、文件繫統和新版本的特點等。


    第2章  簡單介紹了ABAQUS軟件的主要模塊,對其分析步驟進行了簡單說明。


    第3章  對ABAQUS軟件中的各個功能模塊進行了詳盡的講解。


    第4章  對ABAQUS軟件中的INP文類型進行了簡單介紹。


    第5章  對靜力學分析進行了介紹,並詳細講解了線性與非線性靜力學分析實例。


    第6章  對動力學分析的主要類型進行了介紹,並對線性與非線性動力學問題進行了詳細講解。


    第7章  通過密封法蘭和塑性加工過程仿真兩個實例,對接觸問題進行了詳細講解。


    第8章  首先簡單介紹了熱學分析的主要內容,其次通過對金屬散熱管和剎車盤的分析對軟件操作過程進行了詳細介紹。


    第9章  通過圓盤結構動力學和彈丸侵蝕靶體過程的分析,對ABAQUS/Explicit的顯式分析進行了講解。


    第10章  首先介紹了屈曲分析過程的基本知識,其次通過案例給出了解決線性屈曲問題的操作方法。


    第11章  對優化設計的基礎和流程進行了清晰的介紹,並分別對U型夾的拓撲優化以及S型壓縮彈簧片的形狀優化過程進行了詳細講解。


    第12章  主要對ABAQUS用戶子程序的基本知識進行了介紹,對調用用戶子程序進行分析的過程進行了講解。


    本書贈送資源


    讀者可掃描書中二維碼,下載本書贈送資源,其內容包含了本書中各個工程案例的源文件及INP文件,讀者可以充分利用這些資源提高學習效率。


    本書作者


    本書主要由曹岩、瀋冰、程文編著,趙迪、田良、雷鳴宇、李強、石亞茹、孫毓鴻、汪晶、劉貴祥、張苗苗、陳蓓、馬未未、張娜娜、王永明、仵寧飛、韋婉鈺也參與了部分章節的編寫工作。雖然作者在本書的編寫過程中力求將內容敘述得準確詳盡,但由於水平有限,書中尚有欠妥之處在所難免,望各位讀者和同仁能及時指出,共同促進本書的質量提高。


     編者

    在線試讀
    第5章  結構靜力學分析與實例結構分析分析方法常用的一個應用領域。結構是一個廣義的概念,包括土木工程結構,如建築物;航空結構,如飛機機身;汽車結構,如車身骨架;海洋結構,如船舶結構等。此外還包括各種機械零部件,如活塞、傳動軸等。本章介紹ABAQUS用於結構靜力學分析的方法和步驟,通過本章的學習,讓讀者進一步熟悉前面章節介紹的各模塊功能,了解ABAQUS的強大功能。5.1  線性靜態結構分析概述結構線性靜力學分析計算是結構在不變的靜載荷作用下的受力分析。它不考慮慣性和阻尼的影響。靜力學分析的載荷可以是不變的慣性載荷(如離心力和重力),以及通常在許多建築規範值所定義的等價靜力風載和地震載荷等(可近似等價於靜力作用隨時間變化)的作用。5.1.1  靜力學分析的基本概念靜力學分析是計算在固定不變載荷作用下結構的響應,它不考慮慣性和阻尼影響。可是,靜力學分析可以計算那些固定不變的慣性載荷對結構的影響(如重力和離心力),以及那些可以近似為等價靜力作用的隨時間變化載荷(如通常在許多建築規範中所定義的等價靜力風載和地震載荷)的作用。靜力學分析用於計算由不包括慣性和阻尼效應的載荷作用於結構或部件上引起的位移、應力、應變和力。固定不變的載荷和響應是一種假定,即假定載荷和結構響應隨時間的變化非常緩慢。靜力學分析所施加的載荷包括:外部施加的作用力和壓力、穩態的慣性力(如重力和離心力)、強迫位移、溫度載荷(對於溫度應變)及能流(對於核能膨脹)等。5.1.2  結構靜力學分析的特點靜力學分析的結果包括位移、應力、應變和力等。靜力學分析所施加的載荷包括以下幾個方面。?外部施加的作用力和壓力。?穩態的慣性力(如重力和離心力)。?溫度載荷(對於溫度應變)。?強制位移。?能流(對於核能膨脹)。靜力學分析既可以是線性的也可以是非線性的。非線性靜力學分析包括所有類型的非線性,如大變形、塑性、蠕變、應力剛化、接觸(間等。本章主要討論線性靜力學分析,對於非線性分析詳見後續相關章節。5.1.3  結構靜力學分析的方法線性靜力學問題是簡單且常見分析類型,不涉及任何非線性分析(材料非線性、幾何非線性及接觸等),也不考慮慣性及與時間相關的材料屬性。在ABAQUS中,該類問題通常采用靜態分析步或靜態線性攝動分析步進行分析。線性靜力學問題很容易求解,因此用戶往往更關心的是計算精度和求解效率:希望在獲得較高精度的前提下盡量縮短計算時間,特別是大型模型。計算精度和求解效率的高低主要取決於網格的劃分,包括種子的設置、網格控類型的選取。應盡量選用精度和效率都較高的二次四邊形/六,在主要的分析部位設置較密的種子;若主要分析部位的網格沒有大的扭曲,使用非(如CPS4I、C3D8I)效果較好。對於復雜模型,可以用精度較高的二次三角形/四進行網格劃分。5.1.4  結構靜力學分析的步驟及要求1. 結構靜力學分析的基本步驟(1)建立幾何模型。(2)定義材料屬性。(3)進行模型裝配。(4)定義分析步。(5)施加邊界條件和載荷。(6)定義作業,求解。(7)結果分析。2. 靜力學分析的主要要求(1)釆用線性。(2)對於網格密度需要注意:應力和應變急劇變化的局域,通常也是用戶感興趣的區域,需要有比較密的網格。當考慮非線性效應的時候,要用足夠的網格來得到非線性效應。在靜力學分析中,分析步必須為一般靜力學分析步,即General Static。(3)材料可以是線性或者非線性的、各向異性或者正交各向同性的、常數或者跟溫度相關的。5.2  線性靜力學分析實例本節詳細介紹對一個固定的軸承座進行靜力學分析的全過程。1. 創建模型模型如圖5-1所示。可以通過ABAQUS自帶的Part模塊進行草圖編輯建模,也可以通過導入Step格式文件進行建模。 (a)軸承座 (b)軸瓦 (c)軸模型圖5-1  軸承座、軸瓦、軸模型圖2. 屬性設置(1)單擊 Create Material(創建材料)按鈕,新建一個材料,定義為“Steel”,選擇Material Behaviors(材料行為)中的Elastic(彈性),如圖5-2所示。 圖5-2 “編輯材料”對話框(2)單擊 Create Section(創建截面)按鈕,彈出圖5-3所示的“Create Section(創建截面)”對話框,在Name(名字)文本框中輸入SolidSteel,在其下進行設置,單擊Continue...按鈕,彈出Edit Section(編程截面)對話框,如圖5-4所示,在其中進行選擇,後單擊OK按鈕。 圖5-3 “創建截面”對話框 圖5-4 “編輯截面”對話框(3)單擊 Assign Section(截面指派)按鈕,對模型進行截面指派。單擊 按鈕後,在視圖中選取需要指派截面的模型,完成後單擊鼠標中鍵,彈出圖5-5所示的Edit Section Assignment(編輯截面指派)對話框。同樣的操作分別對軸承座、軸瓦和軸進行截面指派,效果如圖5-6~圖5-8所示。3. 裝配(1)進入(Assembly)裝配模塊,單擊 Create Instance(創建實體)按鈕,進入圖5-9所示的Create Instance(創建實例)對話框,依次選擇3個部件,點選Dependent(mesh on part)單選按鈕,即非獨立(網格在零件上),單擊OK按鈕後,完成各部件的實例化,效果如圖5-10所示。
    書摘插畫
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