ABAQUS基础与应用

　　《ABAQUS基础与应用》简要介绍了有限元分析的基本概念及其发展、ABAQUS软件的基础，阐述了连杆分析、拓扑优化分析和形状优化分析的过程，用实例详细介绍活塞强度有限元分析过程、缸盖强度有限元分析过程、涡壳强度的有限元分析过程、叶轮强度有限元分析过程和模态分析过程。
　　《ABAQUS基础与应用》适合初学及具有一定基础的ABAQus用户，可作为机械、汽车、电子和力学等相关专业的自学教材和培训参考书，特别适用于从事机电产品设计的工程分析师等。

第一章概述
1．1 有限元分析简介 2
1．1．1 有限元分析的基本概念 2
1．1．2 有限元分析的发展 4
1．2 Abaqus软件简介 5
1．2．1 Abaqus软件概述 5
1．2．2 Abaqus软件分析模块 6
1．2．3 Abaqus软件分析的一般流程 8
1．2．4 Abaqus软件在发动机零部件仿真中的应用 10
1．3 本章小结 10
第二章ABAQUS基础与简单实例
2．1 ABAQUS基础 12
2．1．1 ABAQUS/CAE的用户界面 12
2．1．2 ABAQUS/CAE的鼠标使用 13
2．1．3 ABAQUS/CAE的相关约定 14
2．1．4 ABAQUS/CAE的文件类型 15
2．1．5 ABAQUS/CAE的单元类型 16
2．2 ABAQUS入门实例 18
2．2．1 问题描述 18
2．2．2 创建模型数据库 18
2．2．3 创建部件 19
2．2．4 定义材料属性 20
2．2．5 定义装配体 22
2．2．6 定义分析步 22
2．2．7 定义载荷和边界条件 23
2．2．8 划分网格 25
2．2．9 递交作业 26
2．2．10 结果后处理 28
2．3 本章小结 34
第三章连杆强度有限元分析
3．1 计算内容 36
3．1．1 问题描述 36
3．1．2 计算流程 38
3．1．3 评价指标 38
3．2 计算仿真过程 39
3．2．1 模型描述 39
3．2．2 网格划分 40
3．2．3 定义分析步 40
3．2．4 定义材料 41
3．2．5 定义接触 44
3．2．6 定义载荷 49
3．2．7 定义约束 53
3．2．8 求解控制 54
3．3 结果分析 55
3．3．1 变形结果 55
3．3．2 应力结果 56
3．3．3 轴瓦背压 58
3．3．4 分界面 59
3．4 疲劳分析 59
3．4．1 工况选择 60
3．4．2 安全系数说明 61
3．4．3 材料定义 62
3．4．4 求解参数设置 62
3．4．5 结果评价 63
3．5 屈曲分析 63
3．5．1 连杆惯性矩 64
3．5．2 连杆柔度计算 65
3．5．3 临界应力计算 65
3．6 INP文件解释 68
3．7 本章小结 73
第四章连杆优化分析
4．1 结构优化概述 75
4．1．1 拓扑优化 75
4．1．2 形状优化 76
4．2 连杆拓扑优化示例 76
4．2．1 模型描述 77
4．2．2 材料定义 78
4．2．3 边界条件和载荷 78
4．2．4 优化求解设置 80
4．2．5 结果与讨论 82
4．3 连杆形状优化示例 84
4．3．1 模型描述 85
4．3．2 材料定义 85
4．3．3 边界条件和载荷 86
4．3．4 优化求解设置 87
4．3．5 结果与讨论 90
4．4 本章小结 91
第五章活塞热机耦合强度分析
5．1 计算内容 93
5．1．1 问题描述 93
5．1．2 计算流程 94
5．1．3 评价指标 95
5．2 热仿真分析过程 95
5．2．1 热分析概述 95
5．2．2 模型描述 96
5．2．3 网格划分 96
5．2．4 定义分析步 97
5．2．5 定义材料 98
5．2．6 定义接触 100
5．2．7 定义热边界 103
5．2．8 求解控制 105
5．3 结构仿真分析过程 106
5．3．1 模型描述 106
5．3．2 网格划分 106
5．3．3 定义分析步 107
5．3．4 定义载荷 108
5．3．5 定义约束 111
5．3．6 求解控制 112
5．4 结果分析 113
5．4．1 温度场结果 113
5．4．2 变形结果 113
5．4．3 应力结果 115
5．5 疲劳分析 116
5．5．1 工况选择 116
5．5．2 安全系数说明 117
5．5．3 材料定义 118
5．5．4 求解参数设置 119
5．5．5 结果评价 120
5．6 INP文件解释 121
5．7 本章小结 127
第六章缸盖热机耦合强度分析
6．1 计算内容 129
6．1．1 问题描述 129
6．1．2 计算流程 130
6．1．3 评价指标 130
6．2 热仿真分析过程 131
6．2．1 模型描述 131
6．2．2 网格划分 132
6．2．3 定义分析步 133
6．2．4 定义材料 134
6．2．5 定义接触 137
6．2．6 定义热边界 140
6．2．7 求解控制 141
6．3 结构仿真分析过程 142
6．3．1 模型描述 142
6．3．2 网格划分 143
6．3．3 定义分析步 143
6．3．4 定义载荷 144
6．3．5 定义约束 149
6．3．6 求解控制 149
6．4 结果分析 150
6．4．1 缸盖温度分布 150
6．4．2 缸套温度分布 151
6．4．3 密封性评估 151
6．4．4 缸盖应力分布 152
6．4．5 缸套变形分析 153
6．5 疲劳仿真计算 155
6．6 INP文件解释 156
6．7 本章小结 161
第七章涡壳强度有限元分析
7．1 计算内容 164
7．1．1 问题描述 164
7．1．2 计算流程 165
7．1．3 评价指标 165
7．2 建立热分析模型 166
7．2．1 模型描述 166
7．2．2 网格划分 166
7．2．3 定义分析步 167
7．2．4 定义材料 168
7．2．5 定义装配体 171
7．2．6 定义热边界 171
7．2．7 求解控制 174
7．3 建立结构分析模型 175
7．3．1 模型描述 175
7．3．2 网格划分 175
7．3．3 定义分析步 176
7．3．4 定义载荷 177
7．3．5 定义约束 178
7．3．6 求解控制 179
7．4 结果分析 180
7．4．1 温度场结果 180
7．4．2 应力结果 182
7．5 INP文件解释 183
7．6 本章小结 187
第八章叶轮强度有限元分析
8．1 计算内容 189
8．1．1 问题描述 189
8．1．2 计算流程 190
8．1．3 评价指标 190
8．2 分析模型定义 191
8．2．1 模型描述 191
8．2．2 网格划分 192
8．2．3 定义分析步 193
8．2．4 定义材料 195
8．2．5 定义边界 197
8．2．6 求解设置 200
8．3 结果分析 201
8．3．1 变形结果 201
8．3．2 应力结果 202
8．3．3 模态结果 203
8．4 INP文件解释 206
8．5 本章小结 210
参考文献 211

　　一、ABAQUS软件简介ABAQUS软件是一套功能强大的用于工程模拟的有限元分析软件，其解决问题的范围从相对简单的线性分析到非常复杂的非线性问题。ABAQUS软件包含丰富的、可模拟任意几何形状的单元库，并拥有各种类型的材料模型库，可以模拟典型工程材料的性能，其中包括金属、橡胶、高分子材料、复合材料、钢筋混凝土、可压缩超弹性泡沫材料及土壤和岩石等地质材料。
　　作为通用的模拟工具，ABAQUS软件除了能解决大量的结构问题，还可以模拟其他工程领域的许多问题，例如热传导、质量扩散、热电耦合分析、声学分析、岩土力学分析及压电介质分析等。
　　实际工程案例中涉及大量的非线性计算，如螺栓预紧力的施加，大量接触对的出现，具有强烈非线性行为的垫片部分的模拟等，而ABAQUS优秀的非线性分析功能及热固耦合分析功能可以很好地满足这类大规模的具有高度非线性行为CAE分析的要求。二、本书导读本书共分为8章，内容系统，各章之间又相互独立，具体内容如下：第l章简要介绍了有限元分析的基本概念及其发展，让读者对有限元方法有个大致的了解，然后对ABAQUS软件作了相关的介绍，阐述了分析计算的基本流程，最后介绍了ABAQUS软件在发动机零部件产品开发中的重要性。
　　第2章首先简要介绍了ABAQUS软件的基础，包括ABAQUS软件的用户界面、鼠标操作和相关的约定，然后通过一个简单的实例描述了ABAQUS完成一个计算的操作过程，让读者对ABAQUS的计算过程有个大致的了解。
　　第3章以连杆分析为例，从网格的划分、接触属性的设置、接触对的定义、分析步的定义及载荷和约束的定义等，详细阐述了连杆分析的全部过程。
　　第4章首先简要介绍了结构优化的概念，然后以连杆为例，详细讲述了拓扑优化分析和形状优化分析的过程。
　　第5章详细阐述了活塞强度有限元分析过程。从热仿真分析过程，到结构仿真分析过程，最后到高周疲劳计算过程，都进行了详细的描述。
　　第6章详细阐述了缸盖强度有限元分析过程。从热仿真分析过程，到结构仿真分析过程，最后到高周疲劳计算过程，都进行了详细的描述。
　　第7章详细阐述了涡壳强度的有限元分析过程。包括网格划分、材料定义、热边界的定义、热应力的求解以及结果评估都进行了详细的讲解。
　　第8章详细阐述了叶轮强度有限元分析过程和模态分析过程。
　　本书适合初级及具有一定基础的ABAQUS用户，可作为机械、汽车、电子和力学等相关专业的自学教材和培训参考书，特别适用于从事机电产品设计的工程分析师等。