书刊介绍
《CAE分析大系:ABAQUS工程实例详解》内容简介
本书基于全新的机电工程实际案例,以基本理论、分析思路、标准操作流程(SOP)和结果判读等为主线,将多年工程分析经验与Abaqus最新版完美结合,给出机电工程分析的最佳路线图。
书中详细介绍了Abaqus的网格划分、静力分析、接触分析、屈曲分析、动力学分析以及多步顺序分析等,并结合Abaqus最新功能,特别讲解热-电耦合分析、流-固耦合分析、冲压-结构联合分析、模流-结构联合分析以及优化设计和敏感性分析等。各类分析的讲解,均精心设计了标准操作流程(SOP),并不时给出提醒注意事项,便于读者脱离教程,举一反三地应用。
江丙云,SimWe仿真科技论坛资深版主,精通ABAQUS结构分析、多物理场联合分析等,超过6年世界500强电子企业有限元分析经验,专职于机电产品工程分析及其优化设计;上海交通大学博士,业余创作青春小说,早年发行有单行本长篇小说《又见理工大》等。
孔祥宏,南京航空航天大学博士,SimWe仿真科技论坛资深版主,精通ABAQUS复合材料分析等,主要从事空间站结构设计及其动力学分析等工作。
罗元元,高级结构分析工程师、ABAQUS资深培训师,精通ABAQUS 结构分析、冲压分析等,毕业于武汉大学机械学院,超过10 年世界500 强企业机电分析经验。作品目录
第1章:工程分析价值和Abaqus能力
1.1、机械电子产品概述
1.1.1机电产品组件
1.1.2机电组件制造工艺
1.2、工程分析(CAE)价值和能力
1.2.1工程分析价值
1.2.2工程分析能力
1.3、工程分析软件Abaqus概述
1.3.1Abaqus概述
1.3.2Abaqus分析模块
1.4、Abaqus使用环境
1.4.1Abaqus主窗口
1.4.2Abaqus/CAE功能模块
1.4.3Abaqus文件类型
1.5、Abaqus帮助指南
1.5.1帮助指南使用
1.5.2帮助指南内容
1.6、Abaqus新版功能
1.6.1Abaqus
6.12新功能
1.6.2Abaqus
6.13、新功能
1.7、本书章节布局
1.8、本章小结
第2章:Abaqus快速入门
2.1、Abaqus通用标准操作流程
2.2、Abaqus/CAE模型数据组织
2.3、创建部件(Part)
2.3.1Abaqus/CAE创建几何模型
2.3.2导入第三方CAD几何模型
2.3.3使用脚本语言创建几何模型
2.3.4创建/导入网格部件
2.4、创建属性(Property)
2.4.1材料(Material)属性
2.4.2截面(Section)属性
2.4.3剖面(Profile)属性
2.5、创建装配(Assembly)
2.6、创建分析步(Step)
2.6.1创建分析步
2.6.2设定输出要求
2.6.3设定自适应网格
2.6.4设定求解控制
2.7、创建相互作用(Interaction)
2.8、创建载荷(Load)
2.9、创建网格(Mesh)和优化(Optimization)
2.10、创建作业(Job)
2.11、查看可视化后处理(Visualization)
2.12、定制模板
2.12.1定制显示模板
2.12.2定制模型模板
2.13、端子变形实例详解
2.13.1问题描述
2.13.2创建部件(Part)
2.13.3创建属性
2.13.4创建装配(Assembly)
2.13.5创建分析步(Step)
2.13.6创建网格(Mesh)
2.13.7创建节点集
2.13.8创建场/历史输出
2.13.9创建载荷(Load)
2.13.10创建作业(Job)
2.13.11查看结果(Visualization)
2.13.12输入文件(INP)解释
2.13.13运行脚本
2.14、本章小结
第3章:网格划分
3.1、网格划分简介
3.2、独立实体和非独立实体
3.3、定义网格密度
3.3.1定义全局单元尺寸
3.3.2定义局部单元尺寸
3.4、设置网格控制
3.4.1选择单元形状
3.4.2选择网格划分技术
3.4.3设置网格划分算法
3.5、划分网格及检查网格质量
3.5.1形状指标(Shape
Metrics)
3.5.2尺寸指标(Size
Metrics)
3.5.3分析检查(Analysis
Checks)
3.6、选择单元类型
3.7、单元类型简介
3.7.1单元的表征
3.7.2常用单元类型简介
3.8、网格划分及编辑实例
3.8.1壳部件的网格划分
3.8.2实体部件的网格划分
3.8.3自底向上网格划分技术
3.8.4虚拟拓扑与网格编辑
3.8.5从网格创建几何
3.8.6复制网格模式
3.9、从ODB、INP文件导入有限元模型
3.9.1从ODB文件导入
3.9.2从INP文件导入模型
3.10、本章小结
第4章:线性静力分析
4.1、结构静力分析简介
4.1.1线性与非线性简介
4.1.2线性静力分析基础
4.2、线性静力分析SOP
4.3、线性静力分析三维实例
4.3.1问题描述
4.3.2详细操作步骤
4.3.3INP文件解释
4.4、线性静力分析二维实例
44.4.1问题描述
4.4.2详细操作步骤
4.4.3INP文件解释
4.5、本章小结
第5章:非线性静力分析
5.1、非线性分析基础
5.1.1几何非线性
5.1.2边界非线性
5.1.3材料非线性
5.2、非线性静力分析的求解
5.2.1Abaqus/Standard的平衡迭代
5.2.2Abaqus/Standard的增量控制
5.3、非线性静力分析SOP
5.3.1非线性静力分析流程
5.3.2非线性静力分析设置
5.4、线性和非线性对比实例
5.4.1另存模型
5.4.2引入材料塑性
5.4.3引入几何非线性
5.4.4作业提交及监控
5.4.5非线性分析结果对比
5.4.6作业诊断
5.4.7INP文件解释
5.5、钣金冲压成形分析实例
5.5.1问题描述
5.5.2另存模型
5.5.3定义属性
5.5.4创建装配实例
5.5.5创建Surface集
5.5.6创建接触
5.5.7创建分析步和输出需求
5.5.8创建边界条件
5.5.9创建作业并提交
5.5.10查看结果
5.5.11、INP文件解释
5.6、超弹性密封圈分析实例
5.6.1问题描述
5.6.2另存模型
5.6.3创建超弹性材料属性
5.6.4创建装配
5.6.5创建分析步
5.6.6创建接触
5.6.7定义边界
5.6.8设置单元类型
5.6.9创建作业
5.6.10查看结果
5.6.11、INP文件解释
5.7、本章小结
第6章:接触分析
6.1、接触概述
6.1.1接触分类
6.1.2适用范围
6.2、接触形成
6.2.1接触的离散方法(Discretization
Method)
6.2.2接触的约束施加方式(Constraint
Enforcement
Method)
6.2.3接触的追踪方式(Tracking
Method)
6.3、接触定义SOP
6.4、接触属性
6.4.1接触压力-过盈模型(Pressure-Overclosure
Models)
6.4.2摩擦模型(Frictional
Models)
6.4.3阻尼接触模型(Contact
damping
Models)
6.5、接触的收敛与诊断
6.6、开关端子接触分析实例
6.6.1问题描述
6.6.2另存模型(Part)
6.6.3创建属性(Property)
6.6.4创建分析步(Step)
6.6.5创建接触(Interaction)
6.6.6边界定义(Boundary)
6.6.7输出定义(Output)
6.6.8创建作业并提交运算
6.6.9查看结果
6.6.10接触诊断
6.6.11接触改善:引入软接触
6.6.12接触改善:引入阻尼
6.6.13、INP文件解释
6.7、本章小结
第7章:线性和非线性屈曲分析
7.1、屈曲分析介绍
7.1.1屈曲分析分类
7.1.2屈曲分析方法
7.2、线性屈曲分析基础
7.2.1线性屈曲理论
7.2.2线性屈曲求解方法
7.2.3线性屈曲特况
7.3、线性屈曲分析SOP
7.3.1线性屈曲分析流程
7.3.2线性屈曲分析设置
7.4、线性屈曲分析实例:Lee’s
frame
7.4.1问题描述
7.4.2创建部件
7.4.3创建属性
7.4.4创建装配
7.4.5创建Buckle分析步
7.4.6创建几何集Set
7.4.7创建载荷和边界条件
7.4.8划分网格
7.4.9创建作业
7.4.10查看结果
7.4.11、INP解释
7.5、非线性屈曲分析基础
7.5.1非线性屈曲理论
7.5.2非线性屈曲求解方法
7.5.3非线性屈曲特况
7.5.4几何缺陷引入
7.5.5缺陷敏感性
7.6、非线性屈曲分析SOP
7.6.1非线性屈曲分析流程
7.6.2非线性屈曲分析设置
7.7、非线性屈曲分析实例:Lee’s
frame
7.7.1另存模型
7.7.2替换Step
7.7.3场、历史变量输出
7.7.4创建作业
7.7.5查看结果
7.7.6INP解释
7.8、综合实例:初始缺陷的加强筋板
7.8.1问题描述
7.8.2完善几何的线性屈曲分析
7.8.3缺陷几何的非线性屈曲分析
7.8.4缺陷敏感性分析
7.9、本章小结
第8章:线性动力学分析
8.1、动力学分析介绍
8.1.1系统运动方程
8.1.2、阻尼
8.1.3求解方法
8.1.4分析类型
8.2、线性动力学分析介绍
8.2.1模态分析
8.2.2瞬时模态动态分析
8.3、线性动力学分析SOP
8.4、线性动力学分析实例
8.4.1问题描述
8.4.2详细操作步骤
8.4.3INP文件解释
8.5、本章小结
第9章:多物理场分析
9.1、多物理场分析基础
9.1.1直接耦合(Fully
coupling)
9.1.2间接耦合(Co-simulation)
9.1.3顺序耦合(Sequential
coupling)
9.2、多物理场分析SOP
9.2.1多物理场分析流程
9.2.2多物理场分析设置
9.3、热-电直接耦合稳态分析实例
9.3.1问题描述
9.3.2导入几何部件
9.3.3网格划分
9.3.4创建Beam单元
9.3.5创建单元集
9.3.6创建属性
9.3.7创建装配
9.3.8创建分析步
9.3.9创建边界和载荷
9.3.10创建并提交作业
9.3.11查看结果
9.3.12讨论
9.3.13、INP文件解释
9.4、热-电直接耦合瞬态分析实例
9.4.1另存模型
9.4.2增添材料参数
9.4.3修改分析步为瞬态
9.4.4修改边界Amplitude
9.4.5重命名并提交作业
9.4.6查看结果
9.4.7INP文件解释
9.5、流-固热间接耦合瞬态分析实例
9.5.1问题描述
9.5.2创建热传(Heat
Transfer)模型
9.5.3创建热传分析步
9.5.4创建流-固协同边界(固场)
9.5.5创建载荷、预定义场
9.5.6创建CFD模型
9.5.7导入部件
9.5.8创建属性
9.5.9创建装配实例
9.5.10创建分析步
9.5.11创建流-固协同边界(流场)
9.5.12创建载荷、边界、初始条件
9.5.13网格划分
9.5.14协同求解Co-execution
9.5.15查看结果
9.5.16、INP文件解释
9.5.17讨论
9.6、本章小结
第10章:多步顺序(耦合)分析
10.1、多步顺序(耦合)分析基础
10.1.1场变量定义
10.1.2初始状态导入
10.1.3重启动技术
10.2、多步顺序(耦合)分析SOP
10.3、电子件电-热-力顺序耦合实例
10.3.1问题描述
10.3.2第1阶段:电传导温升分析
10.3.3第2阶段:热膨胀分析建模
10.3.4第1阶段温度导入第2阶段
10.3.5第2阶段热膨胀分析结果
10.3.6、INP文件解释
10.4、多步冲压成型及回弹分析实例
10.4.1问题描述
10.4.2第8次回弹结果
10.4.3第9次折弯分析
10.4.4第9次回弹分析
10.5、多步冲压成型→结构顺序分析实例
10.5.1考虑加工硬化的结构分析
10.5.2不考虑加工硬化的结构分析
10.6、模流Moldflow→结构联合分析基础
10.6.1、Abaqus
Interface
for
Moldflow(AIM)
10.6.2、Autodesk
Moldflow
Structural
Alliance(AMSA)
10.7、模流Moldflow→结构联合分析实例
10.7.1、AIM方法翘曲分析
10.7.2、AMSA映射分析
10.8、模流Moldex3D→结构联合分析基础
10.8.1、Moldex3D-FEA基础
10.8.2模流结构联合分析SOP
10.9、模流Moldex3D→结构联合分析实例
10.9.1问题描述
10.9.2模流分析
10.9.3导出接口文件
10.9.4结构分析
10.10、本章小结
第11章:非线性动力学分析
11.1、非线性动力学分析介绍
11.1.1隐式与显式动力学分析对比
11.1.2显式动力学分析理论基础
11.1.3显式动力学分析的稳定性
11.1.4准静态分析的显式求解方法
11.2、非线性动力学分析SOP
11.2.1基本操作步骤
11.2.2显式动力学分析步的设置
11.3、显式动力学分析实例
11.3.1问题描述
11.3.2详细操作步骤
11.3.3、INP文件解释
11.4、准静态分析实例
11.4.1问题描述
11.4.2详细操作步骤
11.4.3、INP文件解释
11.5、本章小结
第12章:优化设计和敏感性分析
12.1、优化设计基础
12.1.1结构优化概述
12.1.2拓扑优化
12.1.3形状优化
12.1.4优化术语
12.2、优化设计SOP
12.2.1优化设计SOP
12.2.2设计响应设置
12.2.3目标函数设置
12.2.4约束设置
12.2.5几何限制
12.3、拓扑优化实例
12.3.1、C形夹的拓扑优化
12.3.2汽车摆臂的拓扑优化
12.4、形状优化实例
12.4.1问题描述
12.4.2初始设计分析
12.4.3优化设置
12.4.4优化结果
12.5、敏感性分析(DSA)基础
12.5.1、Abaqus的DSA
12.5.2激活Abaqus
DSA
12.5.3、DSA设计参数
12.5.4、DSA响应
12.5.5、DSA设计参数梯度
12.5.6、DSA公式
12.5.7后处理
12.6、敏感性分析SOP
12.6.1关键字SOP
12.6.2形状变量SOP
12.7、敏感性分析实例
12.7.1参数变化对卡扣的敏感性
12.7.2形状变量对卡扣的敏感性
12.8、本章小结
参考文献