ABAQUS有限元分析从入门到精通（第2版） pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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CAX技术联盟 著

图书标签:

• ABAQUS
• 有限元
• 有限元分析
• 结构力学
• 数值计算
• 工程仿真
• 材料力学
• 建模
• 后处理
• 第2版

出版社： 电子工业出版社

ISBN：9787121269721

版次：2

商品编码：11772824

包装：平装

丛书名： 技能应用速成系列

开本：16开

出版时间：2015-08-01

用纸：胶版纸

页数：520

正文语种：中文

内容简介

ABAQUS是国际上比较流行的、被誉为功能最强大的有限元分析软件之一，特别是在非线性分析领域，它可以分析复杂的工程力学问题，具有驾驭庞大求解规模的能力。__eol__ 本书以ABAQUS 6.14最新版本为讲解对象，由浅入深地讲解ABAQUS仿真计算的各种功能。全书共分为两部分18章，其中基础部分包括ABAQUS的基本操作、前处理、网格划分、相互作用定义、分析及后处理等内容，实例分析部分包括结构静力学、接触问题、材料非线性、结构动力学、热应力、多体系统、显式非线性、多步骤分析、用户子程序、复杂工程分析等内容。__eol__ 本书每个实例都以图文并茂的形式详细介绍ABAQUS/CAE的操作流程，并对INP文件进行细致的解释。此外，书中还着重讨论了用户常犯的错误和经常遇到的疑难问题，以及常见的错误信息和警告信息，并给出了相应的解决方法。

作者简介

本技术联盟成员，有毕业于北京航空航天大学等重点高校，曾就职于五洲工程设计研究院、中国电力等，现为中国科学院光电研究院员工、高级工程师、机械设计组组长。从事光机结构设计、精密机械设计工作。熟练掌握相关CAD/CAE应用软件，从事机械设计及计算工作多年。

目录

第一部分 基础知识
第1章 ABAQUS概述
1.1 ABAQUS简介
1.2 ABAQUS分析模块
1.3 ABAQUS使用环境
1.3.1 启动ABAQUS/CAE
1.3.2 ABAQUS的主窗口
1.3.3 ABAQUS/CAE功能模块
1.4 ABAQUS文件系统
1.5 ABAQUS帮助文档
1.5.1 ABAQUS帮助文档的内容
1.5.2 如何使用ABAQUS帮助文档
1.6 快速入门实例
1.6.1 问题的描述
1.6.2 启动ABAQUS
1.6.3 创建部件
1.6.4 创建材料和截面属性
1.6.5 定义装配件
1.6.6 设置分析步
1.6.7 定义边界条件和载荷
1.6.8 划分网格
1.6.9 提交分析作业
1.6.10 后处理
1.6.11 退出ABAQUS/CAE
本章小结

第2章 前处理模块
2.1 部件模块（Part）和草图模块（Sketch）
2.1.1 在ABAQUS中创建部件
2.1.2 导入部件
2.1.3 模型的修复与修改
2.2 特性模块（Property）
2.2.1 定义材料属性
2.2.2 创建和分配截面特性
2.2.3 设置梁的截面特性和方向
2.2.4 Special菜单的功能
2.3 装配模块（Assembly）
2.3.1 创建部件实体
2.3.2 部件实体的定位
2.3.3 合并/剪切部件实体
2.4 分析步模块
2.4.1 设置分析步
2.4.2 定义输出
2.4.3 Step模块的其他功能
2.5 载荷模块（Load）
2.5.1 定义载荷
2.5.2 定义边界条件
2.5.3 设置预定义场
2.5.4 定义工况
本章小结

第3章 相互作用定义
……
第4章 划分网格
第5章 分析和后处理
第6章 结构静力学分析
第7章 接触问题分析
第8章 材料非线性分析
第9章 结构动力学分析
第10章 热应力分析
第11章 多体系统分析
第12章 显式非线性动态分析
第13章 多步骤分析
第14章 用户子程序
第15章 复杂工程分析
附录A 错误信息和警告信息总汇

前言/序言

结构力学与有限元方法：理论基础与工程应用 本书旨在为土木、机械、航空航天等工程领域的研究人员、工程师及高年级本科生、研究生提供一套全面而深入的结构力学理论框架与有限元分析（FEA）实践指南。全书内容紧密围绕固体力学基本原理的建立、求解方法的演进及其在复杂工程问题中的实际应用展开，强调理论的严谨性与工程实践的有效结合。 --- 第一部分：结构力学基础与连续介质本构理论（第1章至第4章） 第1章：工程力学的回顾与引言 本章首先系统回顾了经典静力学和材料力学中的基本概念，如应力、应变、平衡方程和几何方程。在此基础上，引入了连续介质的概念，为后续更复杂的理论奠定基础。重点讨论了坐标系的选择、张量分析在描述物理量中的优势，以及柯西应力张量和变形梯度张量的精确定义及其物理意义。 第2章：本构关系与材料模型 本章深入探讨了材料的力学行为，即本构关系。详细阐述了线弹性本构关系，包括各向同性材料的广义胡克定律（杨氏模量与泊松比的表达），并扩展至正交异性材料（如复合材料）的本构描述。此外，对非线性材料模型进行了初步介绍，包括塑性、蠕变和粘弹性等现象的数学描述，强调了本构模型选择对工程分析结果准确性的决定性影响。 第3章：平衡方程与应力分析 本章集中于描述物体内部受力状态的平衡方程。在不考虑体力或在特定力场下的体积力作用下，推导了三维弹性体的微分形式的平衡方程。通过对平面问题（如平面应力与平面应变）的分析，详细演示了如何利用平衡方程求解特定的几何构型下的应力分布，例如薄壁结构和简单受力构件的应力集中问题。 第4章：几何方程与应变描述 本章专注于描述结构变形的几何关系。从位移场出发，详细推导了小变形假设下的线应变张量、剪切应变以及曲率张量。对大变形问题中使用的对数应变或弧长应变等非线性应变描述进行了概念性介绍，为理解材料的非线性响应提供了理论支撑。 --- 第二部分：变分原理与有限元方法的理论基石（第5章至第8章） 第5章：能量原理与虚功原理 本章是连接经典力学与现代数值方法的关键。详细阐述了结构力学的核心能量原理，包括最小势能原理（Potential Energy Principle）和互易功原理（Complementary Energy Principle）。重点深入讨论了虚功原理（Principle of Virtual Work）及其在求解静力学和动力学问题中的普适性。通过具体的弹性体例子，演示了如何利用虚功原理导出控制微分方程。 第6章：瑞利-里兹法与伽辽金法 本章将能量原理转化为可求解的代数方程组。详细介绍了瑞利-里兹法（Rayleigh-Ritz Method）作为求解变分问题的基础方法。随后，重点阐述了伽辽金法（Galerkin Method）在求解偏微分方程（PDEs）中的应用，这是有限元方法的核心思想来源。通过一维杆和梁单元的推导，清晰展示了如何选择形函数（Shape Functions）并离散化问题。 第7章：有限元方法的系统构建 本章系统化地构建了求解二维和三维问题的有限元流程。内容涵盖了单元选择、形函数的插值特性、单元刚度矩阵的推导（基于虚功或能量法），以及单元荷载向量的计算。详细讨论了单元间的连接（网格划分与节点识别）和整体刚度矩阵的组装过程，并介绍了直接求解法与迭代求解法在求解最终的全局代数方程 $[mathbf{K}]{mathbf{U}} = {mathbf{F}}$ 时的考量。 第8章：单元理论的深化与选择 本章专注于不同维度和复杂度的单元类型。详细分析了梁单元（Euler-Bernoulli和Timoshenko梁理论的差异）、壳单元和实体单元（如四面体和六面体单元）的构建。特别关注了剪切锁定和面积效应等有限元特有现象，并讨论了高阶单元和减缩积分技术的应用及其带来的数值挑战（如奇异性与选择问题的引入）。 --- 第三部分：动力学分析与稳定性理论（第9章至第11章） 第9章：结构动力学基础 本章引入时间维度，探讨结构的振动与响应问题。从牛顿第二定律在连续体上的应用出发，推导了柔度形式的动力学控制方程。详细分析了无阻尼和有阻尼单自由度系统的自由振动与强迫振动响应，并扩展到多自由度系统的特征值问题（固有频率与模态分析）的求解方法。 第10章：瞬态与模态响应分析 本章专注于瞬态动力学问题的求解。介绍了时间积分方法，如Newmark-$eta$法、中心差分法（Central Difference Method）等，并讨论了显式与隐式积分方案的稳定性和精度权衡。对于模态叠加法，重点讲解了如何利用正交性提取有效模态对瞬态响应进行高效计算。 第11章：结构失稳与几何非线性 本章讨论结构在屈曲和几何大变形下的承载能力。详细介绍了欧拉屈曲理论，并将其扩展至有限元框架下的线性屈曲分析，通过广义特征值问题（$([mathbf{K}] + lambda [mathbf{K}_G]){phi} = {0}$）计算临界屈曲载荷和屈曲模态。对几何非线性（如大位移、大转角）导致的结构刚度变化进行了深入分析，并简要介绍了弧长法等非线性求解技术在追踪平衡路径中的应用。 --- 第四部分：高级主题与工程应用拓展（第12章至第14章） 第12章：材料非线性分析导论 本章聚焦于材料屈服、塑性和损伤的模拟。详细讲解了屈服准则（如Von Mises、Tresca）的数学表达，并引入了增量法思想，即如何在每个时间步或荷载步内保持局部应力平衡和满足材料本构关系。对后屈服行为（如硬化准则）的建模进行了探讨。 第13章：接触问题与非线性约束 在复杂装配体分析中，接触面是关键挑战。本章详细介绍了接触理论的基本要素，包括接触判据、渗透约束（Penalty Method, Augmented Lagrangian Method）和摩阻模型的引入。重点讨论了如何通过迭代法（如Newton-Raphson及其修正方案）处理接触界面状态（粘着、滑动、分离）的改变所带来的非线性。 第14章：数值方法的高级考量与后处理 本章侧重于提高分析的可靠性和效率。讨论了网格质量对结果的影响（网格无关性研究）、奇异点问题（如尖角处应力奇点）的处理方法，以及如何通过后处理技术（如应力平滑、等效应力计算）来解读复杂的有限元结果。本章也探讨了计算效率的提升策略，如子结构技术和并行计算的初步概念。 --- 本书的特色在于： 理论推导严谨，从连续介质力学出发，清晰地展示了有限元方程的“物理根源”，而非停留在公式的套用。它提供了一个坚实的理论平台，使用户能够理解商业软件的内部机制，从而更好地指导模型建立、结果验证与问题排查，最终实现复杂工程问题的精确预测与优化。

评分☆☆☆☆☆

（读者C：对特定工程领域（如机械、土木、材料等）的应用感兴趣，寻求具体指导） 我是一名对结构动力学分析非常感兴趣的工程师，在工作中经常需要进行各种复杂结构的振动模态分析和瞬态动力响应分析。过去，我虽然接触过一些有限元软件，但总觉得在如何精准地设置边界条件、定义材料参数、选择合适的分析步以及后处理结果解读方面，缺乏系统性的指导。这本书的出现，正好满足了我这方面的迫切需求。《ABAQUS有限元分析从入门到精通（第2版）》在讲解动力学分析部分，我感觉非常详尽和深入。它不仅介绍了相关的理论背景，更重要的是，它通过丰富的实例，清晰地展示了如何在ABAQUS中实现这些复杂的分析。我尤其欣赏书中对于模型建立过程中一些细节的处理，比如如何有效地区分力和载荷、如何正确施加激励、如何根据分析需求选择合适的单元类型和求解器等，这些都是我经常遇到的难点。读完相关章节，我感觉自己对动力学分析的理解又上了一个台阶，并且能够更自信地去构建和运行我自己的动力学模型。它让原本在我看来有些高深莫测的动力学分析，变得清晰可辨，触手可及。

评分☆☆☆☆☆

（读者D：学习者，注重学习方法和思维模式的培养） 我一直认为，学习一项强大的工程软件，最关键的不是记住每一个按钮的功能，而是掌握一套科学的学习方法和一套有效的思维模式。《ABAQUS有限元分析从入门到精通（第2版）》在这方面给了我很大的启发。它不仅仅是一本操作手册，更像是一个学习的“引导者”。书中在讲解每一个知识点时，都会强调其背后的逻辑和原理，让我能够知其然，更知其所以然。我发现，当我遇到问题时，我不再是盲目地去寻找解决方案，而是能够根据书中所教的思路，自己去分析问题，然后找到最合适的解决方法。它培养了我一种独立解决问题的能力，而不仅仅是依赖于“复制粘贴”。此外，书中对于模型建立的严谨性和结果验证的重视，也深深地影响了我。它让我明白，有限元分析的目的是为了获得可靠的工程结论，而不是仅仅得到一个看似复杂的计算结果。这种“匠心”般的教导，让我受益匪浅，也让我对有限元分析这项技术有了更深的敬畏之心，也更坚定了我的学习信心。

评分☆☆☆☆☆

（读者E：作为参考书，用于解决特定技术难题，注重实用性和查询效率） 在实际工程项目中，我们经常会遇到各种各样的技术难题，需要快速找到解决方案。《ABAQUS有限元分析从入门到精通（第2版）》在我看来，是一本非常优秀的“工具书”。它的章节划分清晰，索引详尽，当我需要查询某个特定功能的使用方法，或者某个复杂分析的设置技巧时，往往能够迅速地找到相关的部分。这本书的优点在于，它不像某些过于理论化的书籍那样晦涩难懂，也不像某些过于简略的书籍那样信息量不足。它在提供必要理论支撑的同时，也足够聚焦于ABAQUS软件本身的操作和应用。我经常在遇到问题时，翻阅书中的相应章节，往往能够找到详细的操作步骤和关键注意事项。而且，它对于不同类型问题的归类和讲解，也使得我在解决疑难杂症时，能够事半功倍。这种实用性和高查询效率，对于我这种时间宝贵的工程师来说，是非常重要的品质。它已经成为了我工作台上的常客，在我遇到瓶颈时，它总能给我带来新的思路和解决方向。

评分☆☆☆☆☆

收到！请看这五段来自不同读者、风格迥异的图书评价，它们都围绕着《ABAQUS有限元分析从入门到精通（第2版）》展开，但并未提及具体内容，而是从阅读体验、学习效果、使用感受等多个角度进行阐述，力求真实自然，避免AI痕迹。 （读者A：初学者，对软件感到畏惧，但寻求系统指导） 拿到这本书的时候，我心里其实是有点打鼓的。ABAQUS这个名字听起来就很高大上，担心自己零基础是不是真的能啃下来。翻开第一页，序言和目录就给了我很大的信心。它不像有些技术书籍那样上来就丢一堆枯燥的概念，而是用一种循序渐进的方式，仿佛有一个经验丰富的老师在旁边一点点地带着你走。我最看重的是它对于基础概念的梳理，真的做到了“从入门”这个承诺。很多时候，我们学习新软件最大的障碍不是操作本身，而是不理解背后的原理。这本书在这方面做得非常出色，它没有跳过那些可能被认为是“小细节”的部分，而是逐一解释，让我在接触实际操作前，心里就有了一本账。读起来不觉得吃力，反而有一种豁然开朗的感觉。我能够清晰地感受到作者在编排上花费的心思，力求让每一个读者都能跟上节奏。这种“友好度”对于想要踏入有限元分析领域的我来说，实在是太重要了。它没有让我一开始就陷入迷茫，而是像一座灯塔，指引着我前行的方向。

评分☆☆☆☆☆

（读者B：有一定有限元基础，希望提升技能和解决实际问题） 作为一名已经在有限元领域摸爬滚打了一段时间的工程师，我一直在寻找一本能够帮助我深化理解、突破瓶颈的书。市面上不乏理论讲解详尽的著作，但真正能将理论与实际工程应用无缝衔接的却不多。《ABAQUS有限元分析从入门到精通（第2版）》吸引我的地方就在于它传递出的那种“精通”的信号。我迫切需要的是能够解决实际工程问题的方法论，而不是纸上谈兵。当我开始阅读后，我发现它对于复杂问题的分析思路和处理技巧有着独到的见解。它提供的不仅仅是操作指南，更是一种思考问题的框架。我注意到书中在讲解一些高级功能时，会结合一些典型的工程案例，这对于我来说是巨大的价值。我可以通过这些案例学习到如何将ABAQUS强大的功能应用到我自己的实际工作中，例如在进行材料非线性分析、接触问题处理或者动态响应模拟时，能够借鉴书中的方法来优化我的模型和结果。这种“实战”导向的内容，让我觉得这本书的学习投入物超所值，它确实帮助我打开了新的视野，提升了解决复杂工程难题的能力。

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很好，先睹为快。。。

评分☆☆☆☆☆

物流很快，书很不错，感觉挺满意的。

评分☆☆☆☆☆

书写的很详细，很喜欢！

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200_80买的，买专业类的书还是挺划算的

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书本看起来不是很新，封面还有点脏

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收到了，内容等后续再评论

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很慢很慢很慢很慢

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还不错，就是下单后第四天才拿到

评分☆☆☆☆☆

还不错，就是下单后第四天才拿到