《ABAQUS基礎與應用》簡要介紹了有限元分析的基本概念及其發(fā)展、ABAQUS軟件的基礎，闡述了連桿分析、拓撲優(yōu)化分析和形狀優(yōu)化分析的過程，用實例詳細介紹活塞強度有限元分析過程、缸蓋強度有限元分析過程、渦殼強度的有限元分析過程、葉輪強度有限元分析過程和模態(tài)分析過程。
《ABAQUS基礎與應用》適合初學及具有一定基礎的ABAQus用戶，可作為機械、汽車、電子和力學等相關專業(yè)的自學教材和培訓參考書，特別適用于從事機電產(chǎn)品設計的工程分析師等。
一、ABAQUS軟件簡介ABAQUS軟件是一套功能強大的用于工程模擬的有限元分析軟件，其解決問題的范圍從相對簡單的線性分析到非常復雜的非線性問題。ABAQUS軟件包含豐富的、可模擬任意幾何形狀的單元庫，并擁有各種類型的材料模型庫，可以模擬典型工程材料的性能，其中包括金屬、橡膠、高分子材料、復合材料、鋼筋混凝土、可壓縮超彈性泡沫材料及土壤和巖石等地質(zhì)材料。
作為通用的模擬工具，ABAQUS軟件除了能解決大量的結(jié)構(gòu)問題，還可以模擬其他工程領域的許多問題，例如熱傳導、質(zhì)量擴散、熱電耦合分析、聲學分析、巖土力學分析及壓電介質(zhì)分析等。
實際工程案例中涉及大量的非線性計算，如螺栓預緊力的施加，大量接觸對的出現(xiàn)，具有強烈非線性行為的墊片部分的模擬等，而ABAQUS優(yōu)秀的非線性分析功能及熱固耦合分析功能可以很好地滿足這類大規(guī)模的具有高度非線性行為CAE分析的要求。二、本書導讀本書共分為8章，內(nèi)容系統(tǒng)，各章之間又相互獨立，具體內(nèi)容如下：第l章簡要介紹了有限元分析的基本概念及其發(fā)展，讓讀者對有限元方法有個大致的了解，然后對ABAQUS軟件作了相關的介紹，闡述了分析計算的基本流程，最后介紹了ABAQUS軟件在發(fā)動機零部件產(chǎn)品開發(fā)中的重要性。
第2章首先簡要介紹了ABAQUS軟件的基礎，包括ABAQUS軟件的用戶界面、鼠標操作和相關的約定，然后通過一個簡單的實例描述了ABAQUS完成一個計算的操作過程，讓讀者對ABAQUS的計算過程有個大致的了解。
第3章以連桿分析為例，從網(wǎng)格的劃分、接觸屬性的設置、接觸對的定義、分析步的定義及載荷和約束的定義等，詳細闡述了連桿分析的全部過程。
第4章首先簡要介紹了結(jié)構(gòu)優(yōu)化的概念，然后以連桿為例，詳細講述了拓撲優(yōu)化分析和形狀優(yōu)化分析的過程。
第5章詳細闡述了活塞強度有限元分析過程。從熱仿真分析過程，到結(jié)構(gòu)仿真分析過程，最后到高周疲勞計算過程，都進行了詳細的描述。
第6章詳細闡述了缸蓋強度有限元分析過程。從熱仿真分析過程，到結(jié)構(gòu)仿真分析過程，最后到高周疲勞計算過程，都進行了詳細的描述。
第7章詳細闡述了渦殼強度的有限元分析過程。包括網(wǎng)格劃分、材料定義、熱邊界的定義、熱應力的求解以及結(jié)果評估都進行了詳細的講解。
第8章詳細闡述了葉輪強度有限元分析過程和模態(tài)分析過程。
本書適合初級及具有一定基礎的ABAQUS用戶，可作為機械、汽車、電子和力學等相關專業(yè)的自學教材和培訓參考書，特別適用于從事機電產(chǎn)品設計的工程分析師等。
第一章概述
1．1 有限元分析簡介 2
1．1．1 有限元分析的基本概念 2
1．1．2 有限元分析的發(fā)展 4
1．2 Abaqus軟件簡介 5
1．2．1 Abaqus軟件概述 5
1．2．2 Abaqus軟件分析模塊 6
1．2．3 Abaqus軟件分析的一般流程 8
1．2．4 Abaqus軟件在發(fā)動機零部件仿真中的應用 10
1．3 本章小結(jié) 10
第二章ABAQUS基礎與簡單實例
2．1 ABAQUS基礎 12
2．1．1 ABAQUS/CAE的用戶界面 12
2．1．2 ABAQUS/CAE的鼠標使用 13
2．1．3 ABAQUS/CAE的相關約定 14
2．1．4 ABAQUS/CAE的文件類型 15
2．1．5 ABAQUS/CAE的單元類型 16
2．2 ABAQUS入門實例 18
2．2．1 問題描述 18
2．2．2 創(chuàng)建模型數(shù)據(jù)庫 18
2．2．3 創(chuàng)建部件 19
2．2．4 定義材料屬性 20
2．2．5 定義裝配體 22
2．2．6 定義分析步 22
2．2．7 定義載荷和邊界條件 23
2．2．8 劃分網(wǎng)格 25
2．2．9 遞交作業(yè) 26
2．2．10 結(jié)果后處理 28
2．3 本章小結(jié) 34
第三章連桿強度有限元分析
3．1 計算內(nèi)容 36
3．1．1 問題描述 36
3．1．2 計算流程 38
3．1．3 評價指標 38
3．2 計算仿真過程 39
3．2．1 模型描述 39
3．2．2 網(wǎng)格劃分 40
3．2．3 定義分析步 40
3．2．4 定義材料 41
3．2．5 定義接觸 44
3．2．6 定義載荷 49
3．2．7 定義約束 53
3．2．8 求解控制 54
3．3 結(jié)果分析 55
3．3．1 變形結(jié)果 55
3．3．2 應力結(jié)果 56
3．3．3 軸瓦背壓 58
3．3．4 分界面 59
3．4 疲勞分析 59
3．4．1 工況選擇 60
3．4．2 安全系數(shù)說明 61
3．4．3 材料定義 62
3．4．4 求解參數(shù)設置 62
3．4．5 結(jié)果評價 63
3．5 屈曲分析 63
3．5．1 連桿慣性矩 64
3．5．2 連桿柔度計算 65
3．5．3 臨界應力計算 65
3．6 INP文件解釋 68
3．7 本章小結(jié) 73
第四章連桿優(yōu)化分析
4．1 結(jié)構(gòu)優(yōu)化概述 75
4．1．1 拓撲優(yōu)化 75
4．1．2 形狀優(yōu)化 76
4．2 連桿拓撲優(yōu)化示例 76
4．2．1 模型描述 77
4．2．2 材料定義 78
4．2．3 邊界條件和載荷 78
4．2．4 優(yōu)化求解設置 80
4．2．5 結(jié)果與討論 82
4．3 連桿形狀優(yōu)化示例 84
4．3．1 模型描述 85
4．3．2 材料定義 85
4．3．3 邊界條件和載荷 86
4．3．4 優(yōu)化求解設置 87
4．3．5 結(jié)果與討論 90
4．4 本章小結(jié) 91
第五章活塞熱機耦合強度分析
5．1 計算內(nèi)容 93
5．1．1 問題描述 93
5．1．2 計算流程 94
5．1．3 評價指標 95
5．2 熱仿真分析過程 95
5．2．1 熱分析概述 95
5．2．2 模型描述 96
5．2．3 網(wǎng)格劃分 96
5．2．4 定義分析步 97
5．2．5 定義材料 98
5．2．6 定義接觸 100
5．2．7 定義熱邊界 103
5．2．8 求解控制 105
5．3 結(jié)構(gòu)仿真分析過程 106
5．3．1 模型描述 106
5．3．2 網(wǎng)格劃分 106
5．3．3 定義分析步 107
5．3．4 定義載荷 108
5．3．5 定義約束 111
5．3．6 求解控制 112
5．4 結(jié)果分析 113
5．4．1 溫度場結(jié)果 113
5．4．2 變形結(jié)果 113
5．4．3 應力結(jié)果 115
5．5 疲勞分析 116
5．5．1 工況選擇 116
5．5．2 安全系數(shù)說明 117
5．5．3 材料定義 118
5．5．4 求解參數(shù)設置 119
5．5．5 結(jié)果評價 120
5．6 INP文件解釋 121
5．7 本章小結(jié) 127
第六章缸蓋熱機耦合強度分析
6．1 計算內(nèi)容 129
6．1．1 問題描述 129
6．1．2 計算流程 130
6．1．3 評價指標 130
6．2 熱仿真分析過程 131
6．2．1 模型描述 131
6．2．2 網(wǎng)格劃分 132
6．2．3 定義分析步 133
6．2．4 定義材料 134
6．2．5 定義接觸 137
6．2．6 定義熱邊界 140
6．2．7 求解控制 141
6．3 結(jié)構(gòu)仿真分析過程 142
6．3．1 模型描述 142
6．3．2 網(wǎng)格劃分 143
6．3．3 定義分析步 143
6．3．4 定義載荷 144
6．3．5 定義約束 149
6．3．6 求解控制 149
6．4 結(jié)果分析 150
6．4．1 缸蓋溫度分布 150
6．4．2 缸套溫度分布 151
6．4．3 密封性評估 151
6．4．4 缸蓋應力分布 152
6．4．5 缸套變形分析 153
6．5 疲勞仿真計算 155
6．6 INP文件解釋 156
6．7 本章小結(jié) 161
第七章渦殼強度有限元分析
7．1 計算內(nèi)容 164
7．1．1 問題描述 164
7．1．2 計算流程 165
7．1．3 評價指標 165
7．2 建立熱分析模型 166
7．2．1 模型描述 166
7．2．2 網(wǎng)格劃分 166
7．2．3 定義分析步 167
7．2．4 定義材料 168
7．2．5 定義裝配體 171
7．2．6 定義熱邊界 171
7．2．7 求解控制 174
7．3 建立結(jié)構(gòu)分析模型 175
7．3．1 模型描述 175
7．3．2 網(wǎng)格劃分 175
7．3．3 定義分析步 176
7．3．4 定義載荷 177
7．3．5 定義約束 178
7．3．6 求解控制 179
7．4 結(jié)果分析 180
7．4．1 溫度場結(jié)果 180
7．4．2 應力結(jié)果 182
7．5 INP文件解釋 183
7．6 本章小結(jié) 187
第八章葉輪強度有限元分析
8．1 計算內(nèi)容 189
8．1．1 問題描述 189
8．1．2 計算流程 190
8．1．3 評價指標 190
8．2 分析模型定義 191
8．2．1 模型描述 191
8．2．2 網(wǎng)格劃分 192
8．2．3 定義分析步 193
8．2．4 定義材料 195
8．2．5 定義邊界 197
8．2．6 求解設置 200
8．3 結(jié)果分析 201
8．3．1 變形結(jié)果 201
8．3．2 應力結(jié)果 202
8．3．3 模態(tài)結(jié)果 203
8．4 INP文件解釋 206
8．5 本章小結(jié) 210
參考文獻 211
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