【假一罚四】Abaqus有限元分析从入门到精通(2022版)李树栋9787111708926
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出版时间:
2021-05
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平装
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开本:
16开
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ISBN:
9787111708926
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出版时间:
2021-05
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全新
上书时间2024-05-12
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作者简介
李树栋高级工程师，现为中车南京浦镇车辆有限公司车辆工艺仿真主管，江苏省工程师学会匠艺传承分会仿真行业推进办公室主任。曾获评仿真秀、技术邻平台“优秀讲师”，开发Abaqus基础、Abaqus焊接专题等近10门仿真课程，累计播放量10万+。
目录
目录 前言 知识点导引 第1章 概述 1.1 Abaqus软件发展 1.2 Abaqus软件组成 1.3 Abaqus帮助文档 1.3.1 使用EXALEAD CloudView进行搜索 1.3.2 使用在线帮助文档进行搜索 1.3.3 Abaqus帮助文档的内容 1.3.4 一些帮助文档相关的DOS命令 1.4 Abaqus的汉化 第2章 Abaqus基础知识 2.1 窗口功能与工作环境设置 2.1.1 窗口功能 2.1.2 默认工作目录设置 2.1.3 字体大小设置 2.1.4 背景颜色设置 2.1.5 软件操作设置 2.2 基本仿真流程 2.3 实例：悬臂梁受力分析 2.3.1 问题描述 2.3.2 计算过程 2.4 关键术语 2.4.1 自由度 2.4.2 坐标系 2.4.3 单位制 2.4.4 单元 2.5 文件格式 第3章 结构线性静力学分析 3.1 结构线性静力学分析介绍 3.1.1结构线性静力学概述 3.1.2 结构线性静力学分析基本假设 3.1.3 结构线性静力学分析步 3.2 实例：使用梁单元进行门式框架受力分析 3.2.1 梁单元介绍 3.2.2 梁单元与桁架单元的区别 3.2.3 问题描述 3.2.4 分析流程 3.2.5 结果后处理 3.3 实例：使用壳单元进行槽型梁应力计算 3.3.1 壳单元介绍 3.3.2 问题描述 3.3.3 求解过程 3.3.4 结果后处理 第4章 结构非线性静力学分析 4.1 结构非线性静力学分析介绍 4.1.1 几何非线性分析 4.1.2 材料非线性分析 4.1.3 边界非线性分析 4.2 接触分析基本过程 4.2.1 接触问题概述 4.2.2 接触分析的一般流程 4.2.3 定义接触属性 4.2.4 建立接触对 4.2.5 自接触 4.2.6 通用接触 4.2.7 有限滑移与小位移 4.2.8 绑定 4.2.9 接触分析的输出 4.3 非线性分析的收敛控制 4.3.1 非线性问题的求解过程 4.3.2 NewtonRaphson原理 4.3.3 由失稳造成的收敛问题 4.4 实例：螺栓的受力分析 4.4.1 螺栓分析概述 4.4.2 螺栓预紧力概述 4.4.3 Abaqus中的预拉伸 4.4.4 螺纹副的模拟 4.4.5 螺栓分析的一般流程 4.4.6 问题描述 4.4.7 求解过程 第5章 显式动力学分析 5.1 显式动力学分析介绍 5.1.1 显式动力学基本概念 5.1.2 显式积分算法 5.1.3 显式分析中时间增量的确定 5.1.4 质量缩放的使用 5.2 韧性金属的材料塑性与损伤 5.2.1 韧性金属的塑性本构 5.2.2 韧性金属的损伤初始化准则 5.2.3 韧性金属的损伤演化 5.3 实例：三维金属切削分析 5.3.1 问题描述 5.3.2 计算过程 5.4 准静态分析 5.4.1 准静态分析概述 5.4.2 载荷速度 5.5 实例：金属冲压成型分析 5.5.1 问题描述 5.5.2 频率提取分析 5.5.3 冲压过程分析 5.5.4 回弹分析 第6章 热学分析 6.1 热学分析介绍 6.1.1传热学概述 6.1.2 温度场控制方程 6.1.3 瞬态传热与稳态传热 6.2 热应力分析介绍 6.2.1 热应力分析概述 6.2.2 热力接近耦合分析 6.2.3 热力顺序耦合分析 6.3 焊接分析介绍 6.3.1 热源模型 6.3.2 Fortran概述 6.3.3 焊接分析的一般流程 6.3.4 焊接分析的一些常见难点 6.4 实例：平板焊接分析 6.4.1 问题描述 6.4.2 求解过程 6.5 实例：T型接头焊接分析 6.5.1 问题描述 6.5.2 温度场计算 6.5.3 应力场计算 6.6 实例：平板激光焊焊接分析 6.6.1 问题描述 6.6.2 求解过程 6.7 生死单元技术 6.7.1 单元的删除 6.7.2 单元的再激活 6.7.3 完整的inp语法结构 6.8 实例：平板接头两层两道焊温度场 6.8.1 问题描述 6.8.2 求解过程 6.9 焊接分析常见问题与解决思路 6.9.1 没有温度场分布 6.9.2 温度场分布不合理 6.9.3 熔池中心温度过高但熔合线基本正确 第7章 复合材料仿真分析 7.1 复合材料分析介绍 7.2 各向异性材料本构 7.2.1 接近各向异性材料 7.2.2 正交各向异性材料 7.2.3 平面应力的正交各向异性材料 7.3 复合材料分析的一般流程 7.4 实例：帕加诺板受力分析 7.4.1 问题描述 7.4.2 求解过程 7.5 CMA工具 7.6 实例：基于CMA的构件铺层设计 7.6.1 导入铺层信息 7.6.2 新建铺层 7.6.3 铺层优化设计 7.6.4 Layup定义 7.6.5 静力学分析 7.6.6 失效准则与插件 第8章 与fe-safe联合的疲劳仿真分析 8.1 疲劳分析概述 8.2 疲劳分析基本概念 8.2.1 疲劳载荷 8.2.2 雨流计数法 8.2.3 应力幅与平均应力 8.2.4 疲劳寿命曲线 8.2.5 疲劳失效准则 8.2.6 疲劳寿命的影响因素 8.3 fe-safe疲劳分析概述 8.4 实例：槽型梁的疲劳寿命分析 8.4.1 问题描述 8.4.2 有限元分析 8.4.3 疲劳分析 8.4.4 疲劳寿命云图查看 8.5 焊缝疲劳仿真 8.5.1 基于BS5400/BS7608的焊缝疲劳仿真 8.5.2 基于Verity的焊缝疲劳仿真概述 8.5.3 Verity中的常见焊缝失效类型 8.5.4 Verity中的建模指南 8.5.5 Verity中支持的Abaqus单元 8.6 实例：基于壳单元的焊缝疲劳仿真计算 8.6.1 基于壳单元的建模指南 8.6.2 问题描述 8.6.3 有限元分析 8.6.4 Verity焊缝疲劳分析 8.6.5 疲劳寿命云图查看 8.7 实例：基于实体单元的焊缝疲劳仿真计算 8.7.1 有限元分析 8.7.2 Verity焊缝疲劳分析 8.7.3 疲劳寿命云图查看 附录Fortran 内部函数
内容摘要
第1章概述1.1Abaqus 软件发展Abaqus是一套功能强大的基于有限元方法的工程模拟软件，它可以解决从相对简单的线性分析到极富挑战性的非线性模拟等各种问题。Abaqus的历史可以追溯到1971年，美国布朗大学的Pedro Marcal教授为了完成美国海军的一个项目，开发了一套有限元程序，并成立了MarcAnalysis公司，David Hibbitt作为公司的次要共同所有人，也是第一位全职员工。随着公司的成长，Paul Sorensen加入了一段时间，后来为了攻读断裂力学博士学位而离职，毕业后他在底特律的通用汽车研究实验室工作。Marc公司按“每小时付费”的方式在控制数据公司（美国CDC公司）的大型计算机上运行程序，瑞典斯德哥尔摩数据中心的CDC分析师Bengt Karlsson在使用Marc程序之后，发现它很不错，然后他就加入了Marc Analysis公司。当Pedro辞去布朗大学的教职，搬到加利福尼亚州从开展新业务时，David和Bengt选择和开发小组一起留在罗得岛州，他俩后来发现Marc程序实际使用起来很难满足大多数工程师的需求，因为这些工程师的主要目的是设计，并非研究代码，所以没有时间重建或调试代码，换言之，当时的程序通用性太差，需要极强的专业能力才能使用。David和Bengt随后开始进行新的软件开发工作，他们构思了Abaqus软件，第一个LOGO是一个完整的中国算盘，上面有一个信息，它的珠子设定为公司正式成立的日期：1978年2月1日。他们本打算直接将软件命名为算盘ABACUS.但此商标已被注册使用，于是聪明地将字母“C”改成了“Q”，如图1-1所示。1978年圣诞节，David Hibbitt、Bengt Karlsson和PaulSorensen分别取姓氏首字母成立了HKS公司。汉福德核发展基地实验室和埃克森美孚生产研究公司等企业成为他们早期的客户，主要解决快速增殖反应堆燃料棒的接触问题和海上管道安装和海上立管分析。1991年，Abaqus推出了Abaqus/Explicit,1999年推出了图示化交互界面Abaqus/CAE。2002年，HKS公司正式改名为Abaqus。2005年，Abaqus被法国达索公司收购，成为SIMILIA旗下的重要组成部分之一。图1-2展示了Abaqus的主要发展脉络图。目前，Abaqus具备相当丰富的单元库和材料模型库，作为一种通用的模拟工具，受到了科研人员和工程师们的广泛认可，有限元数值计算也给工业界带来了革命般的变化。本书所有实例基于Abaqus 2020编制完成，并在Abaqus 2022上进行了验证。1.2 Abaqus软件组成Abaqus软件的分析部分主要由 Abaqus/Standard和Abaqus/Explicit两个模块组成，分别代表着有限元计算的隐式和显式两种方式。Abaqus/Standard是一个通用分析模块，能够求解广泛的应用问题，Abaqus/Explicit是一个具有专门用途的分析模块，常用来模拟短暂、动态或者高度非线性的问题。Abaqus软件另外一个重要的组成部分是Abaqus/CAE，它是Abaqus软件的一个集成交互式图形环境，用于进行有限元模型建立、网格划分、前处理等工作。它所使用的是基于现代CAD的建模方式，包含蒙皮技术、复杂曲面技术等先进的CAD技术。同时它还具有强大的网格剖分功能，能进行质量很好的映射网格剖分。在Abaqus/CAE中有一个子模块Abaqus/Viewer,用来进行可视化的后处理。在Abaqus/Standard中，还附加了一些特殊用途的分析模块，诸如Abaqus/Aqua(用于模拟近海结构）、Abaqus/Design（用于设计敏感度的计算）等。同时，Abaqus软件也提供了众多分析接口让用户使用。Abaqus软件组成如图1-3所示。
主编推荐
全面——线性/非线性静力学+动力学+热学+复合材料+疲劳寿命，焊接、框架、螺栓、冲压、切削等，涵盖Abaqus常用分析类型与典型应用场景。 入门——系统、实用的概念与功能介绍，清晰、详尽的实例步骤，帮助读者熟悉软件操作。 精通——基本理论及其应用特点，各分析类型的流程总结、对比与详解，功能设置的原理、原则、技巧等，帮助读者理清底层思路和疑难点。 特色——尤其详细地讲解了多个焊接专题案例。 资源——所有实例均配有操作视频和模型文件，视频扫码即可观看。 非常不错——已作为工信部相关课程推荐教材、CAE培训平台“仿真秀”推荐图书。
精彩内容
《Abaqus有限元分析从入门到精通(2022版)》共8章，第1章为概述，介绍Abaqus软件发展、组成及帮助文档等内容；第2章为Abaqus基础知识，介绍窗口功能、工作环境设置、基本仿真流程、关键术语及文件格式，并给出了一个简单实例；第3章和第4章分别为结构线性静力学分析和结构非线性静力学分析，在介绍基本概念、功能应用、设置原则等知识的基础上，给出了框架受力分析、螺栓受力分析等多个典型实例；第5章和第6章分别为显式动力学分析和热学分析，在介绍基本概念、基本功能、一般流程等内容的基础上，给出了冲压件、铣削件、焊接件等常见工艺制件的分析实例；第7章和第8章分别为复合材料仿真分析和与fesafe联合的疲劳仿真分析。 《Abaqus有限元分析从入门到精通(2022版)》选取了Abaqus在企业中的典型应用，体现了Abaqus的主要应用领域与优势，步骤详细，实例丰富，深入浅出。每个实例都有配套的讲解视频，扫码即可观看，方便读者学习的同时，力图给予更多的经验总结。 《Abaqus有限元分析从入门到精通(2022版)》适合初、中级结构设计/分析工程师，以及机械设计、力学等相关专业的本科生和研究生学习和参考，也可作为教学用书。
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