ABAQUS非線性有限元分析與實例

ABAQUS非線性有限元分析與實例

《ABAQUS非線性有限元分析與實例》是科學出版社出版的圖書,作者是莊茁。該書適合高校理工科教師、科研人員、工科本科生和研究生、從事設計和有限元分析的工程師等人閱讀。

基本介紹

  • 書名:ABAQUS非線性有限元分析與實例
  • 作者:莊茁
  • ISBN:9787030150882
  • 出版社:科學出版社
基本信息,內容簡介,

基本信息

作 者:莊茁等 著叢 書 名:ABAQUS數碼工程師系列叢書
出版時間:2005-03-01
版 次:1
頁 數:548
裝 幀:平裝
開 本:16開
所屬分類:圖書 > 科學與自然 > 數學

內容簡介

《ABAQUS非線性有限元分析與實例》是ABAQUS軟體套用的實例教材,結合有限元的基本理論和數值計算方法,通過一系列的相關例題和討論,介紹了ABAQUS軟體的主要內容。書中系統地講解了編寫輸入數據檔案和前處理的要領,對輸出檔案進行分析和後處理的方法,並系統地講述了一些套用在土木、材料、機械和鐵道工程的實例。為了幫助二次開發,詳細地講解了如何編寫材料子程式UMAT和單元子程式UEL。因此,《ABAQUS非線性有限元分析與實例》可作為工程師套用有限元軟體進行力學分析和結構設計的手冊,也可作為力學和工程專業研究生和本科生的有限元數值計算課的參考教材。
目錄
第1章 引言
1.1 hks與abaqus
1.2 有限元著作和軟體的發展歷史
1.3 有限元帶來設計的革命
1.4 在設計中套用abaqus
1.5 abaqusutkk
1.5.1 abaqus軟體產品
1.5.2 abaqus文檔
1.6 有限元法制簡單回顧
1.6.1 使用隱式方法求解位移
1.6.2 應力波傳播的描述
1.7 abaqus描述實踐教程
1.7.1 本書內容
1.7.2 本書中的一些約定
1.7.3 滑鼠的基本操作
1.7.4 本書上篇中的有關章節
第2章 abaqus基礎
2.1 abaqus分析模型的組成
2.2 abaqus/cae簡介
2.2.1 啟動abaqus/cae
.2.2.2 主視窗的組成部分
2.2.3 什麼是功能模組
2.3 例題:用abaqus/cae生成橋式吊架模型
2.3.1 量綱
2.3.2 創建部件
2.3.3 創建材料
2.3.4 定義和賦予截面(section)特性
2.3.5 定義裝配
2.3.6 設定分析過程
2.3.7 在模型上施加邊界條件和載荷
2.3.8 模型的網路剖分
2.3.9 創建一個分析作業
2.3.10 檢查模型
2.3.11 運行分析
2.3.12 用abaqus/cae進行後處理
2.3.13 套用abaqus/explicit重新運行分析
2.3.14 對動態分析的結果進行後處理
2.4 比較隱式與顯式過程
2.4.1 在隱式和顯式分析之間選擇
2.4.2 在隱式和顯式分析中格線加密的成本
小結
第3章 有限單元和剛性體
3.1 有限單元
3.1.1 單元的表征
3.1.2 實體單元
3.1.3 殼單元
3.1.4 梁單元
3.1.5 桁架單元
3.2 剛性體
3.2.1 確定何時使用剛性體
3.2.2 剛性體部件
3.2.3 剛性單元
3.3 質量和轉動慣量單元
3.4 彈簧和減振器單元
小結
第4章 套用實體單元
4.1 單元的數學描述和積分
4.1.1 完全積分
4.1.2 減縮積分
4.1.3 非協調單元
4.1.4 雜交單元
4.2 選擇實體單元
4.3 例題:連線環
4.3.1 前處理——套用abaqus/cae建模
4.3.2 後處理——結果可視化
4.3.3 用abaqus/explicit重新進行分析
4.3.4 後處理動力學分析結果
4.4 格線收斂性
4.5 例題:像膠塊中的(abaqus/explicit)
4.5.1 前處理——abaqus/cae創建模型
4.5.2 後處理
4.5.3 改變格線的效果
4.6 相關的abauqus例題
4.7 建議閱讀的文獻
小結
第5章 套用殼單元
5.1 單元幾何尺寸
5.1.1 殼體厚度和截麵點(section points)
5.1.2 殼法線和殼面
5.1.3 殼的初始曲率
5.1.4 參考面的偏移(referance surface offset)
5.2 殼體公式——厚殼或薄殼
5.3 殼的材料方向
5.3.1 默認的局部材料方向
5.3.2 建立可變的材料方向
5.4 選擇殼單元
5.5 例題:斜板
5.5.1 前處理——用abaqus/cae建立模型
5.5.2 後處理
5.6 相關的abaqus/cae例題
5.7 建議閱讀的文獻
小結
第6章 套用梁單元
6.1 梁橫截面幾何
6.1.1 形狀截麵點(section points)
6.1.2 橫截面方向
6.1.3 梁單元曲率
6.1.4 梁截面的節點偏移
6.2 計算公式和積分
6.2.1 剪下變形
6.2.2 扭轉回響——翹曲
6.3 選擇梁單元
6.4 例題:貨物吊車
6.4.1 前處理——abaqus/cae創建模型
6.4.2 後處理
6.5 相關的abaqus例子
6.6 建議閱讀的文獻
小結
第7章 線性動態分析
7.1 引言
7.1.1 固有頻率和模態
7.1.2 振型疊加
7.2 阻尼
7.2.1 在abaqus/standard中阻尼的定義
7.2.2 選擇阻尼值
7.3 單元選擇
7.4 動態問題的格線剖分
7.5 例題:貨物吊車——動態載荷
7.5.1 修改模型
7.5.2 結果
7.5.3 後處理
7.6 模態數量的影響
7.7 阻尼的影響
7.8 志直接時間積分的比較
7.9 其他的動態過程
7.9.1 線性模態法的動態分析
7.9.2 非線性動態分析
7.10 相關的abaqus的例子
7.11建議閱讀的文獻
小結
第8章 非線性
8.1 非線性的來源
8.1.1 材料非線性
8.1.2 邊界非線性
8.1.3 幾何非線性
8.2 非線性問題的求解
8.2.1 分析步、增量步和疊代步
8.2.2 abaqus/standard中的平衡疊代和收斂
8.2.3 abaqus/standard中的自動增量控制
8.3 在abaqus/cae分析中包含非線性
8.3.1 幾何非線性
8.3.2 材料非線性一
8.3.3 邊界非線性
8.4 例題:非線性斜板
8.4.1 修改模型
8.4.2 作業診斷
8.4.3 後處理
8.4.4 用abaqus/explicit運行分析
8.5 相關的abaqus例子
8.6 建議閱讀的文獻
小結
第9章 顯式非線性動態分析
9.1 abaqus/explicit適用的問題類型
9.2 動力學顯式有限元方法
9.2.1 顯式時間積分
9.2.2 比較隱式和顯式時間積分程式
9.2.3 顯式時間積分方法的優越性
9.3 自動時間增量和穩定性
9.3.1 顯式方法的條件穩定性
9.3.2 穩定性限制的定義
9.3.3在abaqus/explicit中的完全自動時間增量與固定時間增量
9.3.4 質量縮放以控制時間增量
9.3.5 材料對穩定極限的影響
9.3.6 格線對穩定極限的影響
9.3.7 數值不穩定性
9.4 例題:在棒中的應力波傳播
9.4.1 前處理——abaqus/cae創建模型
9.4.2 後處理
9.4.3 格線對穩定時間增量和cpu時間的影響
9.4.4 材料對穩定時間增量和cpu時間的影響
9.5 動態振盪的阻尼
9.5.1 體粘性
9.5.2 粘性壓力
9.5.3 材料阻尼
9.5.4 離散的減振器
9.6 能量平衡
9.6.1 能量平衡的表述
9.6.2 能量平衡的輸出
9.7 彈簧和減振器的潛在不穩定性
9.7.1 確定穩定時間增量
9.7.2 識別非穩定性
9.7.3 消除不穩定性
小結
第10章 材料
10.1 在abaqus中定義材料
10.2 延性金屬的塑性
10.2.1 延性金屬的塑性性質
10.2.2 有限變形應力和應變度量
10.2.3 在abaqus中定義塑性
10.3 彈-塑性問題的單元的選取
10.4 例題2:連線不的塑性
10.4.1 修改模型
10.4.2作業監控和診斷
10.4.3 對結果進行後處理
10.4.4 在材料模型中加入硬化特性
10.4.5 運行考慮塑性硬化的分析
10.4.6 對結果進行後處理
10.5 例題:加強板承受爆炸載荷
10.5.1 前處理——用abaqus/cae創建模型
10.5.2 後處理
10.5.3 分析的回顧
10.6 超彈性
10.6.1 引言
10.6.2 可壓縮性
10.6.3 應變勢能
10.6.4 套用試驗數據定義超彈性行為
10.7 例題:軸對稱像膠支座
10.7.1 對稱性
10.7.2 前處理——套用abaqus/cae創建模型
10.7.3 後處理
10.8 大變形的格線設計
10.9 減少體積自鎖的技術
10.10 相關的abaqus例題
10.11 建議閱讀的文獻
小結
第11章 多步驟分析
11.1 一般分析過程
11.1.1 在一般分析步中的時間
11.1.2 在一般分析步中指定載荷
11.2 線性攝動分析
11.2.1 線上性攝動分析步中指定時間
11.2.2 線上性攝動分析步中指定載荷
11.3 例題:管道系統的振動
11.3.1 前處理——用abaqus/cae創建模型
11.3.2 對作業的監控
11.3.3 後處理
11.4 重啟動分析
11.4.1 重啟動和狀態檔案
11.4.2 重啟動一個分析
11.5 例題:重啟動管道的振動分析
11.5.1 創建一個重啟動分析模型
11.5.2 監控作業
11.5.3 對重啟動分析的結果作後處理
11.6 相關的abaqus例題
小結
第12章 接觸
12.1 abaqus接觸功能概述
12.2 定義接觸面
12.3 接觸面間的相互作用
12.3.1 接觸面的法向行為
12.3.2 表面的滑動
12.3.3 摩擦模型
12.3.4 其他接觸相互作用選項
12.3.5 基於表面的約束
12.4 在abaqus/standard中定義接觸
12.4.1 接觸相互作用
12.4.2 從屬(slave)和主控(master)表面
12.4.3 小滑動與有限滑動
12.4.4 單元選擇
12.4.5 接觸算法
12.5 在abaqus/standard中的剛性表面模擬問題
12.6 abaqus/standard例題:凹槽成型
12.6.1 前處理——用abaqus/cae 建模
12.6.2 監視作業
12.6.3 abaqus/standard接觸分析的故障檢測
12.6.4 後處理
12.7 在abaqus/explicit中定義接觸
12.8 abaqus/explicit建模中需要考慮的問題
12.8.1 正確定義表面
12.8.2 模型的過約束
12.8.3 格線細化
12.8.4 初始過盈接觸
12.9 abaqus/explicit例題:電路板跌落試驗
12.9.1 前處理——用abaqus/cae建模
12.9.2 後處理
12.10 綜合例題:筒的擠壓
12.10.1 前處理——用abaqus/cae創建模型
12.10.2 屈曲分析的結果
12.10.3 修改模型的創建筒的擠壓分析
12.10.4 擠壓分析的結果
12.11 abaqus/standard和abaqus/explicit的比較
12.12 相關的abaqus例題
12.13 建議閱讀的文獻
小結
第13章 abaqus/standard準靜態分析
13.1 顯式動態問題類比
13.2 載入速率
13.2.1 光滑幅值曲線
13.2.2 結構問題
13.2.3 金屬成型問題
13.3 質量放大
13.4 能量平衡
13.5 例題:abaqus/standard凹槽成型
13.5.1 前處理——套用abaqus/standard重新運算模型
13.5.2 成型分析——嘗試2
13.5.3 兩次成型嘗試的討論
13.5.4 加速分析的方法
小結
下篇 abaqus套用實例
第14章 abaqus在土木工程中的套用(一)
14.1 問題描述
14.2 斜拉橋建模
14.2.1 橋塔建模
14.2.2 拉索建模
14.2.3 橋面體系
14.2.4 數值方法的選取
14.3 靜力分析和施工過程仿零點
14.3.1 常規方式的靜力分析
14.3.2 逐段載入
14.4 動態分析
14.4.1 模態分析
14.4.2 地震反應時程分析
第15章 abaqus在土木工程中的套用(二)
15.1 鋼筋混凝土圓柱形結構的傾倒分析
15.1.1 分析模型
15.1.2 abaqus混凝土本構模型
15.1.3 混凝土中的加強筋
15.1.4 分析結果
15.2 牙輪鑽砂破岩過程模擬
15.3 大型儲液罐的動力分析
15.3.1 問題描述
15.3.2 儲液罐有限元模型
15.3.3 附加質量公式和單元模型
15.3.4 動力回響分析過程
15.3.5動力回響分析結果與討論
第16章 abaqus多場耦合問題工程實例
16.1 一種新型高速客車空氣彈簧的非線性有限元分析
16.1.1 前言
16.1.2 cad模型和abaqus有限元模型
16.1.3 空氣彈簧的有限元計算結果與分析
16.1.4 計算結果和分析
16.2 多場耦合問題在水壩工程中的套用兩例
16.2.1 變形場——溫度場——滲流場分析(thm分析)及堆石壩實例
16.2.2 摻mgo混凝土失壩的施工/運行仿真分析(tcm分析)
16.2.3 小結
16.3 複合材料層合板固化過程中的化學場、溫度場耦合問題
16.3.1 前言
16.3.2 abaqus有限元模型
16.3.3 材料屬性
16.3.4 初始條件和邊界條件
16.3.5 用戶子程式
16.3.6 結果與分析
第17章 abaqus在焊接工業中的套用
17.1 用abaqus軟體進行插銷試驗焊接溫度場分析
17.1.1 平板焊接溫度場有限元分析及實測對比
17.1.2 插銷試驗的溫度場
17.2 焊接接頭氫擴散數值模擬
17.2.1 接頭擴散過程的幾項基本假設
17.2.2 初始條件和邊界條件
17.2.3 焊接接頭
第18章 像膠超彈性材料的套用實例
18.1 問題簡介
18.2 像膠各種本構關係模型
18.2.1 超彈性模型本構關係基本理論
18.2.2 各類超彈性本構模型
18.2.3 小結
18.3 過盈配合平面應力正氣小變形解
18.4 過盈配合平面應力下的大變形解
18.5 體積剛度及泊松比對過盈配合的影響
18.5.1 體積剛度對過盈配合的影響
18.5.2 泊松比對過盈配合的影響
第19章 abaqus用戶材料子程式(umat)
19.1 引言
19.2 模型的數學描述
19.2.1 johnson-cook強化模型簡介
19.2.2 率相關塑性的基本公式
19.2.3 完全隱式的應力更新算法
19.3 abaqus用戶村料子程式
19.3.1 子程式概況與接口
19.3.2 編程
19.4 shpb實驗的有限元模擬
19.4.1 分離式hopkinson壓桿(shpb)實驗
19.4.2 有限元建模
19.4.3 二維動態分析
19.4.4 三維動態分析
19.5 umat的fortran程式
19.5.1 umat
19.5.2 umatht(包含材料的熱行為)
第20章 abaqus用戶單元子程式(uel)
20.1 非線性索單元
20.1.1 背景
20.1.2 基本公式
20.1.3 套用舉例
20.1.4 非線性索單元用戶子程式
20.2 利用abaqus用戶單元計算應變梯度塑性問題
20.2.1 兩種應變梯度理論
20.2.2 abaqus用戶單元的使用
20.2.3 有限元計算的結果

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