Abaqus有限元分析从入门到精通（2022版）

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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。——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。

《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fesafe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。

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

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 NewtonRaphson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 热力完全耦合分析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 完全各向异性材料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

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前言Abaqus是达索公司旗下的一款有限元分析软件，该软件致力于解决复杂和深入的工程问题。其强大的非线性分析功能在设计和研究的高端用户群中得到了广泛认可，被普遍认为是功能最强的有限元软件之一，可以分析复杂的固体力学、结构力学系统，特别是能够解决非常庞大、复杂的问题和模拟高度非线性问题。它有两个主求解器模块——Abaqus/Standard和Abaqus/Explicit。Abaqus的求解器是智能化的求解器，可以解决其他软件不收敛的非线性问题；而对于其他软件也能收敛的非线性问题，Abaqus的计算收敛速度较快，并且更加容易操作和使用。Abaqus在求解非线性问题时具有非常明显的优势，其非线性涵盖材料非线性、几何非线性和状态非线性等多个方面。Abaqus不但可以做单一零件的力学和多物理场分析，同时还可以做系统级的分析和研究。Abaqus 系统级分析的特点相对于其他的分析软件来说是独一无二的。由于Abaqus优秀的分析能力和模拟复杂系统的可靠性，其在各国的工业生产和研究中被广泛采用。