上篇 ABAQUS的基础内容和应用指南 3
1 绪论 3
1．1从HKS和ABAQUS到SIMULIA 3
1．2有限元著作和软件的发展历史 4
1．3有限元分析中的问题与挑战 6
1．4在设计中应用ABAQUS 8
1．5 ABAQUS产品介绍 9
1．6有限元法的简单回顾 12
1．7本书阅读指南 15
2 ABAQUS基础 17
2．1 ABAQUS分析模型的组成 18
2．2 ABAQUS／CAE简介 19
2．3例题：用ABAQUS／CAE生成桥式吊架模型 24
2．4比较隐式与显式过程 46
2．5小结 47
3 有限单元和刚性体 49
3．1有限单元 49
3．2刚性体 58
3．3质量和转动惯量单元 60
3．4弹簧和减振器单元 61
3．5小结 61
4 应用实体单元 62
4．1单元的数学描述和积分 62
4．2选择实体单元 68
4．3例题：连接环 69
4．4网格收敛性 93
4．5例题：橡胶块中的沙漏（ABAQUS／Explicit） 96
4．6相关的ABAQUS例题 109
4．7建议阅读的文献 109
4．8小结 110
5 应用壳单元 111
5．1单元的几何尺寸 111
5．2壳体公式——厚壳或薄壳 114
5．3壳的材料方向 115
5．4选择壳单元 117
5．5例题：斜板 117
5．6相关的ABAQUS例题 127
5．7建议阅读的文献 127
5．8小结 128
6 应用梁单元 129
6．1梁横截面的几何形状 129
6．2计算公式和积分 133
6．3选择梁单元 135
6．4例题：货物吊车 135
6．5相关的ABAQUS例题 149
6．6建议阅读的文献 150
6．7小结 150
7 线性动态分析 151
7．1线性动态问题简介 151
7．2阻尼 153
7．3单元选择 154
7．4动态问题的网格划分 154
7．5例题：货物吊车——动态载荷 155
7．6模态数量的影响 165
7．7阻尼的影响 165
7．8与直接时间积分的比较 166
7．9其他动态过程 167
7．10相关的ABAQUS例题 169
7．11建议阅读的文献 169
7．12小结 169
8 非线性 170
8．1非线性的来源 171
8．2非线性问题的求解 173
8．3在ABAQUS分析中包含非线性 176
8．4例题：非线性斜板 178
8．5相关的ABAQUS例题 187
8．6建议阅读的文献 188
8．7小结 188
9 显式非线性动态分析 189
9．1 ABAQUS／Explicit适用的问题类型 189
9．2动力学显式有限元方法 190
9．3自动时间增量和稳定性 192
9．4例题：在棒中的应力波传播 195
9．5动态振荡的阻尼 206
9．6能量平衡 208
9．7弹簧和减振器的潜在不稳定性 209
9．8小结 217
10 材料 219
10．1在ABAQUS中定义材料 219
10．2延性金属的塑性 219
10．3弹-塑性问题的单元选取 223
10．4例题：连接环的塑性 224
10．5例题：加强板承受爆炸载荷 238
10．6超弹性 251
10．7例题：轴对称支座 255
10．8大变形的网格设计 267
10．9减少体积自锁的技术 268
10．10相关的ABAQUS例题 269
10．11建议阅读的文献 270
10．12小结 270
11 多步骤分析 272
11．1一般分析过程 272
11．2线性摄动分析 273
11．3例题：管道系统的振动 276
11．4重启动分析 280
11．5例题：重启动管道的振动分析 282
11．6相关的ABAQUS例题 286
11．7小结 286
12 接触 287
12．1 ABAQUS接触功能概述 287
12．2定义接触面 287
12．3接触面间的相互作用 289
12．4在ABAQUS／Standard中定义接触 292
12．5在ABAQUS／Standard中的刚性表面模拟问题 295
12．6 ABAQUS／Standard例题：凹槽成型 296
12．7在ABAQUS／Explicit中定义接触 315
12．8 ABAQUS／Explicit建模中需要考虑的问题 319
12．9 ABAQUS／Explicit例题：电路板跌落试验 324
12．10综合例题：筒的挤压 340
12．11 ABAQUS／Standard和ABAQUS／Explicit的比较 349
12．12相关的ABAQUS例题 350
12．13建议阅读的文献 350
12．14小结 350
13 ABAQUS／Explicit准静态分析 352
13．1显式动态问题类比 352
13．2加载速率 353
13．3质量放大 355
13．4能量平衡 356
13．5例题：ABAQUS／Explicit凹槽成型 357
13．6小结 369
下篇 ABAQUS在科学研究和工程问题中的应用实例 373
14 在土木工程中的应用（1）——荆州长江大桥南汊斜拉桥结构三维仿真分析 373
14．1斜拉桥结构三维仿真问题描述 373
14．2斜拉桥建模 375
14．3静力分析和施工过程仿真 378
14．4动态分析 388
15 在土木工程中的应用（2） 397
15．1钢筋混凝土圆柱形结构的倾倒分析 397
15．2牙轮钻头破岩过程模拟 408
15．3大型储液罐的动力分析 411
16 在多场耦合问题中的应用实例 418
16．1一种新型高速客车空气弹簧的非线性有限元分析 418
16．2多场耦合问题在水坝工程中的应用实例 424
16．3复合材料层合板固化过程中的化学场、温度场耦合问题 434
17 在焊接工艺中的应用 440
17．1用ABAQUS进行插销试验焊接温度场分析 440
17．2焊接接头氢扩散数值模拟 444
18 橡胶超弹性材料的应用实例 449
18．1问题简介 449
18．2常用橡胶本构关系模型 450
18．3过盈配合平面应力下的小变形解 455
18．4过盈配合平面应力下的大变形解 460
18．5体积刚度及泊松比对过盈配合的影响 465
19 岩土材料与结构的弹塑性蠕变分析 467
19．1蠕变模型的理论 467
19．2蠕变模型参数选取 470
19．3实例：地下储库施工引起的岩体弹塑性蠕变及套管变形数值模拟 472
19．4岩土材料与结构的渗流与变形耦合 480
19．5实例：储油层射孔三维弹塑性变形与渗流耦合分析 484
20 复合材料层合板低速冲击损伤 492
20．1问题简介 492
20．2损伤判据及应力更新方案 493
20．3损伤分层 495
20．4无z-pin增韧复合材料层合板有限元建模及分析 497
20．5 z-pin增韧层合板模拟 499
20．6小结 503
21 ABAQUS用户材料子程序 505
21．1问题简介 505
21．2模型的数学描述 506
21．3 ABAQUS用户材料子程序 509
21．4 SHPB实验的有限元模拟 512
21．5 UMAT的Fortran程序 525
22 ABAQUS用户单元子程序（1） 531
22．1非线性索单元 531
22．2 UEL在钢筋混凝土梁柱非线性分析中的应用 538
22．3应用UEL计算应变梯度塑性问题 554
23 ABAQUS用户单元子程序（2） 561
23．1四边形面积坐标方法与单元AGQ6-Ⅰ简介 561
23．2单元AGQ6的完全拉格朗日（TL）格式 564
23．3算例：细长悬臂梁的几何非线性（大转动）分析 573
附录A 例题文件 576