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出版者:水利水电

作者:刘展

出品人:

页数:414

译者:

出版时间:2008-2

价格:48.00元

装帧:

isbn号码:9787508452456

丛书系列:

图书标签:

• 专业书籍
• ABAQUS
• 有限元
• 结构分析
• 教程
• 实例
• 仿真
• 材料力学
• 工程分析
• 数值计算
• 力学

《ABAQUS 6.6基础教程与实例详解》内容概述 本书旨在为初学者和希望深入理解有限元分析（FEA）的用户提供一套系统、详尽的学习资源，聚焦于ABAQUS 6.6版本的核心功能与应用。全书结构严谨，内容覆盖了从基础理论入门到复杂工程问题实例分析的全过程，确保读者能够快速掌握并高效运用这款业界领先的仿真软件。 第一部分：基础理论与软件环境入门 本部分为后续深入学习打下坚实的理论基础，并引导读者熟悉ABAQUS 6.6的操作界面与基本流程。 第一章：有限元方法基础回顾 本章首先简要回顾了有限元分析（FEA）的基本原理，包括离散化、单元选择、插值函数、刚度矩阵的建立以及求解器的选择。重点阐述了线性静力学、几何非线性、材料非线性等在FEA中的基本概念，为理解ABAQUS中的设置打下理论支撑。 第二章：ABAQUS 6.6用户界面与工作流程 详细介绍了ABAQUS/CAE（集成环境）的各个模块：Part（部件）、Property（材料与截面属性）、Assembly（装配）、Step（分析步）、Interaction（接触与载荷）、Mesh（网格划分）和Job（作业提交）。通过一个简单的二维拉伸算例，演示了从建模到后处理的完整标准流程。 第三章：几何建模与导入 讲解了如何在ABAQUS/CAE中创建2D草图和3D实体模型，包括拉伸、旋转、扫掠等基本操作。同时，详细介绍了如何通过标准交换格式（如STEP、IGES）导入外部CAD模型，以及在使用导入模型时进行几何清理和修复的关键步骤。 第四章：材料属性的定义与本构模型 本章是理解仿真实质的关键。详细介绍了ABAQUS中常用的材料模型： 1. 线弹性材料： 杨氏模量、泊松比的定义。 2. 弹塑性材料： 屈服准则（如Von Mises、Tresca）和硬化模型（如各向同性、随动硬化）的设置与校准。 3. 超弹性材料： 针对橡胶等大变形材料的U-W模型（如Mooney-Rivlin、Neo-Hookean）的应用。 4. 粘弹性与粘塑性： 介绍了时间依赖性行为的设置方法。 第二部分：网格划分与约束条件设置 精确的网格划分和正确的约束施加是保证仿真结果准确性的核心。 第五章：网格划分技术详解 本章深入探讨了单元类型的选择与网格控制技术： 1. 单元类型选择： 一阶与二阶单元的对比，线、面、体单元（如HEX、TET、Wedge）的选择及其适用场景。 2. 网格控制策略： 尺寸控制、局部网格细化、扫掠网格的实现。 3. 单元变形与稳定性： 探讨网格畸形对结果的影响及如何避免负体积问题。 第六章：装配、接触与多点约束 详细解析了如何构建复杂的装配体，并重点处理组件间的相互作用： 1. 接触定义： 表面到表面、点到表面接触的设置，接触属性（摩擦系数、穿透容限）的设定。 2. 约束方程： 使用MPC（多点约束）实现刚性连接或特定几何关系。 3. 连接器单元： 弹簧、阻尼器等元件的建模方法。 第三部分：分析步、载荷与边界条件 本部分聚焦于如何模拟实际工程中的加载过程和环境条件。 第七章：分析步（Step）的设置与类型 系统介绍了ABAQUS支持的主要分析类型及其适用性： 1. 静态分析（Static, General）： 稳态载荷下的结构响应。 2. 稳态热分析： 稳态传热问题的求解。 3. 模态分析（Modal）： 求解结构固有频率和振型。 4. 线性与非线性动力学分析： 瞬态动力学（Explicit/Implicit）的应用场景。 第八章：载荷与边界条件的施加 详细讲解了各种工程载荷的施加方法： 1. 力与力矩： 集中载荷、压力载荷的定义。 2. 位移与加载点： 施加特定位移边界条件。 3. 场变量加载： 如温度、电势等场变量的施加与耦合。 4. 惯性载荷： 模拟重力加速度。 第九章：非线性求解器控制 深入解析非线性分析中的求解器设置，包括： 1. 增量步控制： 初始增量步、最小/最大增量步的设置。 2. 收敛标准： 迭代算法与残差检查（力、位移、能量）。 3. 初次迭代与牛顿法： 提高复杂问题求解的稳定性和效率。 第四部分：高级分析技巧与实例详解 本部分是全书的精华，通过具体工程案例展示ABAQUS 6.6的高级应用能力。 第十章：固有频率与屈曲分析 1. 线性摄动分析： 求解结构的自然频率和对应的振型。 2. 屈曲分析（Buckling）： 线性屈曲和非线性屈曲的设置与结果解读，用于评估结构失稳载荷。 第十一章：热-结构耦合分析实例 通过一个发动机零件的传热-应力耦合案例，演示如何定义耦合场，并分析温度载荷导致的结构变形和应力分布。 第十二章：复杂焊接结构与损伤模型 1. 模拟连接： 使用Beam单元或Connector模拟焊接点或螺栓连接。 2. 失效分析： 介绍ABAQUS中常见的材料损伤模型（如Lagrange Multiplier）及其在低周疲劳或断裂分析中的应用潜力。 第十三章：显式动力学分析与冲击问题 重点介绍ABAQUS/Explicit模块： 1. 应用场景： 冲压、碰撞、爆炸等高侵蚀、高应变率问题的求解。 2. 显式求解器的特点： 稳定时间步、质量缩放技术。 3. 实例： 汽车碰撞简化模型的设置与结果分析。 第五部分：后处理与结果解读 第十四章：结果可视化与数据提取 详细介绍如何利用ABAQUS/Viewer进行结果后处理： 1. 变形图与应力云图： 常用应力/应变分量的选择（如Mises, Tresca, S11等）。 2. 场输出变量（Field Output）与历史输出变量（History Output）的设置。 3. 路径和探针的使用： 提取特定位置或截面上的应力-应变曲线。 第十五章：求解报告的解读与调试 教会读者如何诊断求解器报告（.dat文件和.msg文件）：识别发散点、检查迭代次数、分析接触状态的变化，以及如何根据报告信息优化模型设置，确保仿真结果的可靠性。 本书结构清晰，步骤详尽，旨在让读者不仅学会“如何操作”，更能理解“为何如此操作”，从而真正掌握有限元分析的精髓。

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总的来说，《ABAQUS6.6基础教程与实例详解》这本书在我进行有限元分析的实践过程中，起到了非常积极的推动作用。它提供了一个系统、全面且贴合实际的ABAQUS学习平台。无论是初学者想要入门，还是有经验的用户想要深化理解，都能从中找到适合自己的内容。我尤其欣赏它在讲解过程中，对理论与实践相结合的强调，以及对模型建立和结果分析的深入剖析。书中提供的案例，不仅仅是操作的示范，更是一种解决工程问题的思路和方法。通过学习这本书，我不仅提升了对ABAQUS软件操作的熟练度，更重要的是，加深了对有限元分析原理的理解，并且能够更自信地将ABAQUS应用于各种复杂的工程分析任务中。

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作为一名多年使用ABAQUS进行结构分析的研究生，我一直在寻找一本能够系统梳理软件基础操作，并提供贴近实际工程应用的案例讲解的书籍。最近有幸接触到《ABAQUS6.6基础教程与实例详解》，虽然我个人在使用ABAQUS过程中已经积累了一定的经验，但翻阅这本书后，仍感到颇有收获。首先，它在基础知识的讲解上非常到位，无论是前处理中的模型建立，边界条件和载荷的施加，还是后处理中的结果云图和数据提取，都描述得细致入微。对于初学者来说，这本教材无疑提供了一个非常清晰的学习路径，能够帮助他们快速掌握ABAQUS的核心功能，避免在入门阶段的迷茫。此外，书中的案例选择也相当具有代表性，涵盖了从简单的二维梁板结构到复杂的动力学分析，能够让读者在学习理论的同时，将知识融会贯通于实际问题中。例如，其中关于非线性材料分析的章节，通过一个具体的塑性变形案例，生动地展示了如何设置材料模型、定义塑性行为以及解读相应的应力-应变曲线，这对于理解材料在复杂载荷下的响应至关重要。

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作为一个喜欢探索新功能的爱好者，我在阅读《ABAQUS6.6基础教程与实例详解》时，对其中关于复杂载荷和边界条件的模拟部分印象深刻。书中的案例不仅仅局限于静态分析，还涉及了一些动态载荷，如冲击和振动，以及更为复杂的徐变和疲劳分析。这对于我正在进行的一些需要考虑时间效应和长期性能评估的项目来说，提供了宝贵的指导。书中通过详细的步骤，展示了如何定义随时间变化的载荷，如何设置阻尼参数以模拟能量耗散，以及如何进行疲劳寿命的预测。更重要的是，它不仅仅是简单地罗列操作步骤，更是在每个案例的讲解中，都穿插了对物理现象的解释和对结果的深入分析，帮助读者理解ABAQUS模拟背后所蕴含的工程原理。

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令我惊喜的是，这本书并没有拘泥于ABAQUS软件本身的功能介绍，而是将重心放在了如何利用ABAQUS解决实际工程问题。书中大量的案例，都是从实际工程项目中提取出来的，例如桥梁结构的稳定性分析、汽车碰撞的动力学模拟、以及航空航天部件的热应力分析等。这使得我能够将书中介绍的知识点与我自身的研究方向相结合，更好地理解和应用ABAQUS。书中的许多图表和结果展示，都做得非常直观清晰，能够帮助读者快速把握问题的关键所在。例如，在对复杂结构进行模态分析时，书中通过动画的形式展示了不同模态下的结构振动形态，这对于理解结构的固有频率和振动特性非常有帮助。

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这本书的价值并不仅仅停留在基础操作的层面，更在于它对ABAQUS高级功能的应用引导。我尤其欣赏的是它在数值模拟方法选择和模型精细化处理上的讲解。在实际工程项目中，很多时候需要根据具体问题来权衡分析的精度和计算成本，这本书通过多个实例，清晰地展示了不同单元类型、网格划分策略以及求解器的选择如何影响计算结果的准确性和效率。例如，在对复杂曲面进行建模时，书中详细介绍了如何使用曲面参数化建模技术，以及如何对网格进行局部细化以捕捉关键区域的应力集中。这对于我进行高精度仿真分析提供了非常有价值的参考。另外，它对于接触问题的处理也做了深入的阐述，包括不同接触类型、摩擦系数的设定以及收敛性问题的解决思路，这些都是在实际工作中经常遇到的难点，通过本书的讲解，我找到了许多有效的解决方案。

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