Abaqus基礎及其在塑性加工中的應用（簡體書）

前言

Abaqus有限元分析軟件擁有世界上最大的非線性力學使用者群，是國際上最先進的大型通用非線性有限元分析軟件之一。它廣泛應用於機械、土木、石油化工、冶金、船舶、航空航太、汽車交通、水利水電、國防軍工、電子等領域。

本書分為兩篇: 上篇為Abaqus應用基礎，主要介紹Abaqus功能模組、基本分析過程及應用；下篇為Abaqus在塑性加工中的應用，主要運用Abaqus軟件類比分析典型塑性加工工藝。

讀者物件

本書的學習操作採用中文和英文結合的方法，主要面向 Abaqus軟件的初級和中級使用者，對於高級用戶也有一定的參考價值。本書可以為理工科機械、材料、力學類師生學習Abaqus軟件的教材，也可為機械製造、汽車交通、航空航太等領域的工程技術人員和科研工作者的參考書。

隨書資源檔

隨書提供了本書案例操作的視頻資料，供讀者在閱讀本書時進行操作練習和參考，具體連結見案例後的學習視頻網址。

本書作者

本書主要由劉文輝編寫，西北工業大學李恒和中南大學唐建國對本書給予了大力支持，陳宇強、唐昌平、劉筱、朱必武、宋宇峰、支倩、劉陽、譚欣榮、胡強、肖明月、羅號、肖春華、羅忠宇等參與了本書的編寫工作。

讀者服務

Abaqus有限元分析涉及多個領域的知識，是一項複雜且龐大的課題，筆者深感無法在一本書中將其全部覆蓋，由於筆者水準有限，書中難免會有錯誤和紕漏之處，敬請各位專家和廣大讀者批評指正。

編者2020年9月

目錄

上篇Abaqus應用基礎

第1章Abaqus基礎3

1.1Abaqus簡介3

1.2Abaqus分析模組3

1.2.1Abaqus/CAE4

1.2.2Abaqus/Standard5

1.2.3Abaqus/Explicit5

1.2.4Abaqus/CFD6

1.2.5Abaqus/View6

1.2.6Abaqus/Design6

1.3Abaqus使用環境6

1.3.1啟動Abaqus/CAE7

1.3.2Abaqus的主窗口8

1.3.3Abaqus/CAE模型樹/結果樹9

1.3.4Abaqus/CAE功能模組9

1.4Abaqus檔案系統11

1.5説明系統12

1.5.1説明指南使用12

1.5.2説明指南內容13

1.6Abaqus量綱介紹15

1.7Abaqus中滑鼠的基本操作18

第2章Abaqus的基本分析過程20

2.1部件和草圖模組20

2.2屬性模組23

2.3裝配模組26

2.4分析步模組28

2.5相互作用模組33

2.6載荷模組34

2.7網格模組37

2.7.1網格密度控制38

2.7.2網格屬性指派39

2.7.3設置單元類型40

2.7.4網格劃分41

2.7.5網格質量檢查42

2.8作業和可視化模組43

2.8.1作業模組43

2.8.2可視化模組44

第3章結構靜力學分析50

3.1線性靜態結構分析概述50

3.2結構靜力學分析步驟50

3.2.1靜力學分析的步驟50

3.2.2靜力學分析特點51

3.3軸對稱結構靜力分析簡介51

3.3.1軸對稱結構的特點51

3.3.2軸對稱結構分析要素52

3.4結構靜力學分析實例——壓力容器應力分析52

3.4.1問題描述52

3.4.2問題分析52

3.4.3建立模型53

3.4.4創建材料53

3.4.5部件裝配53

3.4.6定義分析步54

3.4.7定義邊界條件54

3.4.8網格劃分55

3.4.9提交作業及結果分析56

3.5學習視頻網址60

第4章結構動力學分析61

4.1動力學分析簡介61

4.2動力學分析的類型61

4.3瞬態動力學分析——子彈對鋼板的侵徹分析62

4.3.1問題描述62

4.3.2問題分析63

4.3.3建立模型63

4.3.4創建材料64

4.3.5部件裝配66

4.3.6定義分析步67

4.3.7定義相互作用67

4.3.8定義邊界條件68

4.3.9網格劃分69

4.3.10提交作業及結果分析71

4.4學習視頻網址73

第5章非線性分析74

5.1非線性分析概述74

5.1.1非線性有限元法的概念74

5.1.2非線性有限元法的基本原理75

5.2非線性的來源75

5.2.1幾何非線性75

5.2.2材料非線性75

5.2.3邊界非線性76

5.3非線性問題的求解76

5.4材料非線性分析實例——書架受力分析77

5.4.1問題描述77

5.4.2問題分析77

5.4.3建立模型78

5.4.4部件裝配78

5.4.5創建材料80

5.4.6定義分析步80

5.4.7定義邊界條件81

5.4.8網格劃分82

5.4.9提交作業及結果分析82

5.5學習視頻網址84

第6章接觸分析85

6.1Abaqus接觸分析功能簡介86

6.2接觸對的定義86

6.2.1定義接觸面86

6.2.2主面和從面87

6.3接觸分析實例——鉚接過程分析88

6.3.1問題分析88

6.3.2建立模型89

6.3.3創建材料90

6.3.4部件裝配91

6.3.5定義分析步92

6.3.6定義相互作用93

6.3.7定義邊界條件95

6.3.8網格劃分95

6.3.9提交作業及結果分析96

6.4學習視頻網址97

下篇Abaqus在塑性加工中的應用

第7章鈑金折彎成形分析101

7.1問題描述101

7.2問題分析101

7.3Abaqus/CAE分析過程102

7.3.1建立模型102

7.3.2創建材料103

7.3.3部件裝配104

7.3.4定義分析步105

7.3.5定義相互作用106

7.3.6定義邊界條件107

7.3.7網格劃分107

7.3.8提交作業及結果分析108

7.4學習視頻網址109

第8章軋製成形過程分析110

8.1問題描述110

8.2問題分析110

8.3Abaqus/CAE分析過程110

8.3.1建立模型110

8.3.2創建材料111

8.3.3部件裝配112

8.3.4定義分析步112

8.3.5定義相互作用113

8.3.6定義邊界條件114

8.3.7網格劃分116

8.3.8提交作業及結果分析117

8.4學習視頻網址120

第9章擠壓成形過程分析121

9.1問題描述121

9.2問題分析122

9.3Abaqus/CAE分析過程122

9.3.1建立模型122

9.3.2創建材料123

9.3.3部件裝配124

9.3.4定義分析步124

9.3.5定義相互作用126

9.3.6定義邊界條件128

9.3.7網格劃分130

9.3.8提交作業及結果分析131

9.4學習視頻網址134

第10章輥壓成形分析135

10.1問題描述135

10.2問題分析136

10.3Abaqus/CAE分析過程136

10.3.1建立模型136

10.3.2創建材料137

10.3.3部件裝配139

10.3.4定義分析步139

10.3.5定義相互作用140

10.3.6定義邊界條件141

10.3.7網格劃分142

10.3.8提交作業及結果分析143

10.4學習視頻網址144

第11章彎管成形分析145

11.1問題描述145

11.2問題分析145

11.3Abaqus/CAE分析過程146

11.3.1建立模型146

11.3.2創建材料148

11.3.3部件裝配149

11.3.4定義分析步150

11.3.5定義相互作用151

11.3.6定義邊界條件152

11.3.7網格劃分153

11.3.8提交作業及結果分析153

11.4學習視頻網址157第12章板料拉深過程分析158

12.1問題描述158

12.2問題分析158

12.3Abaqus/CAE分析過程158

12.3.1建立模型158

12.3.2創建材料160

12.3.3部件裝配161

12.3.4定義分析步162

12.3.5定義相互作用163

12.3.6定義邊界條件164

12.3.7網格劃分166

12.3.8提交作業及結果分析167

12.4學習視頻網址168

第13章旋壓成形分析169

13.1問題描述169

13.2問題分析170

13.3Abaqus/CAE分析過程171

13.3.1建立模型171

13.3.2創建材料173

13.3.3部件裝配174

13.3.4定義分析步175

13.3.5定義相互作用177

13.3.6定義邊界條件178

13.3.7網格劃分180

13.3.8提交作業及結果分析181

13.4學習視頻網址183

第14章板材二次彎曲成形分析184

14.1問題描述184

14.2問題分析184

14.3Abaqus/CAE分析過程185

14.3.1建立模型185

14.3.2創建材料188

14.3.3部件裝配188

14.3.4定義分析步189

14.3.5定義相互作用191

14.3.6定義邊界條件192

14.3.7網格劃分196

14.3.8提交作業及結果分析196

14.4學習視頻網址198

第15章金屬穩態切削過程的模擬分析199

15.1問題描述199

15.2問題分析199

15.3Abaqus/CAE分析過程199

15.3.1建立模型199

15.3.2創建材料200

15.3.3部件裝配201

15.3.4定義分析步202

15.3.5定義相互作用203

15.3.6定義邊界條件204

15.3.7網格劃分205

15.3.8提交作業及結果分析206

15.4學習視頻網址208

參考文獻209