現貨Abaqus分析用戶手冊 材料捲 Abaqus工程分析軟件教程書籍 材料庫性能組閤應用技術工具書 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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圖書標籤:

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齣版社： 機械工業

ISBN：9787111595359

商品編碼：28381771870

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商品基本信息

商品名稱：      Abaqus分析用戶手冊——材料捲

作者：      王鷹宇

市場價：      139.00

ISBN號：      9787111595359

版次：      1-1

齣版日期：       

頁數：      460

字數：      719

齣版社：      機械工業齣版社

  目錄

序言

前言

1 章 材料: 介紹 1

1. 1 介紹 2

1. 1. 1 材料庫: 概覽 3

1. 1. 2 材料數據定義 4

1. 1. 3 組閤材料行為 10

1. 2 通用屬性: 密度 17

2 章 彈性力學屬性 20

2. 1 彈性行為: 概覽 21

2. 2 綫彈性 24

2. 2. 1 綫彈性行為 25

2. 2. 2 無壓縮或者無拉伸 33

2. 2. 3 平麵應力正交異性失效度量 35

2. 3 多孔彈性: 多孔材料的彈性行為 40

2. 4 次彈性 44

2. 5 彈性 47

2. 5. 1 橡膠型材料的彈性行為 48

2. 5. 2 彈性體泡沫中的彈性行為 68

2. 5. 3 各嚮異性彈性行為 77

2. 6 彈性體中的應力軟化 86

2. 6. 1 Mullins 效應 87

2. 6. 2 彈性體泡沫中的能量耗散 95

2. 7 綫性黏彈性 101

2. 7. 1 時域黏彈性 102

2. 7. 2 頻域黏彈性 116

2. 8 非綫性黏彈性 123

2. 8. 1 彈性體的遲滯 124

2. 8. 2 並聯流變框架 126

Ⅶ

2. 9 率敏感的彈性泡沫: 低密度泡沫 132

3 章 非彈性力學屬性 138

3. 1 非彈性行為: 概覽 139

3. 2 金屬塑性 146

3. 2. 1 經典的金屬塑性 147

3. 2. 2 承受循環載荷的金屬模型 154

3. 2. 3 率相關的屈服 165

3. 2. 4 率相關的塑性: 蠕變和膨脹 167

3. 2. 5 退火或者熔化 177

3. 2. 6 各嚮異性屈服/蠕變 179

3. 2. 7 Johnson-Cook 塑性模型 185

3. 2. 8 動態失效模型 191

3. 2. 9 多孔金屬塑性 196

3. 2. 10 鑄鐵塑性 201

3. 2. 11 雙層黏塑性 204

3. 2. 12 ORNL-Oak Ridge 國傢實驗室本構模型 208

3. 2. 13 變形塑性 211

3. 3 其他塑性模型 214

3. 3. 1 擴展的Drucker-Prager 模型 215

3. 3. 2 改進的Drucker-Prager/ Cap 模型 235

3. 3. 3 Mohr-Coulomb 塑性模型 245

3. 3. 4 臨界狀態(黏土) 塑性模型 251

3. 3. 5 可壓碎泡沫塑性模型 256

3. 4 織物材料 266

3. 5 節理材料 281

3. 6 混凝土 286

3. 6. 1 混凝土彌散開裂 287

3. 6. 2 混凝土的開裂模型 296

3. 6. 3 混凝土損傷塑性 303

3. 7 橡膠型材料中的變形 318

4 章 漸進性損傷和失效 322

4. 1 漸進性損傷和失效: 概覽 323

4. 2 韌性金屬的損傷和失效 326

4. 2. 1 韌性金屬的損傷和失效: 概覽 327

4. 2. 2 韌性金屬的損傷初始化 329

4. 2. 3 韌性金屬的損傷演化和單元刪除 341

4. 3 縴維增強復閤材料的損傷和失效 349

4. 3. 1 縴維增強復閤材料的損傷和失效: 概覽 350

4. 3. 2 縴維增強復閤材料的損傷初始化 351

Ⅷ

4. 3. 3 縴維增強復閤材料的損傷演化和單元刪除 354

4. 4 低周疲勞分析中韌性材料的損傷和失效 360

4. 4. 1 低周疲勞分析中韌性材料的損傷和失效: 概覽 361

4. 4. 2 低周疲勞分析中韌性材料的損傷初始化 362

4. 4. 3 低周疲勞分析中韌性材料的損傷演化 363

5 章 水動力屬性 366

5. 1 水動力行為: 概覽 367

5. 2 狀態方程 369

6 章 其他材料屬性 388

6. 1 力學屬性 389

6. 1. 1 材料阻尼 390

6. 1. 2 熱膨脹 395

6. 1. 3 場膨脹 400

6. 1. 4 黏性 405

6. 2 熱傳導屬性 409

6. 2. 1 熱傳導屬性: 概覽 410

6. 2. 2 傳導 410

6. 2. 3 比熱容 411

6. 2. 4 潛熱 413

6. 3 聲學屬性 415

6. 4 質量擴散屬性 423

6. 4. 1 擴散 424

6. 4. 2 溶解性 427

6. 5 電磁屬性 429

6. 5. 1 導電性 430

6. 5. 2 壓電行為 431

6. 5. 3 磁導率 435

6. 6 孔隙流體流動屬性 440

6. 6. 1 孔隙流體流動屬性: 概覽 441

6. 6. 2 滲透性 441

6. 6. 3 多孔體模量 446

6. 6. 4 吸附性 447

6. 6. 5 凝膠溶脹 450

6. 6. 6 吸濕溶脹 451

6. 7 用戶材料 454

6. 7. 1 用戶定義的力學材料行為 455

6. 7. 2 用戶定義的熱材料行為 460

   

   本書是“Abaqus用戶手冊大係”中的一冊，共分6章，詳細介紹瞭材料的不同性能及組閤應用：包括不同材料的類彆、材料的彈性力學屬性、非彈性力學屬性、材料的漸進性損傷和失效，材料的七大類其他屬性及用戶材料等內容。對於使用Abaqus的工程技術人員，此書是的工具書，對於使用其他工程分析軟件的人員，此書也具有非常重要的指導意義。

Abaqus 有限元分析實用技術指南 內容簡介 本書旨在為廣大工程技術人員、科研工作者以及相關專業的學生提供一份全麵、深入且實用的 Abaqus 有限元分析技術指南。本書緊密圍繞 Abaqus 軟件在工程實踐中的應用，從基礎理論梳理到高級功能詳解，再到典型工程問題的解決方案，力求覆蓋用戶在實際工作中可能遇到的關鍵環節。本書內容詳實，條理清晰，圖文並茂，注重理論與實踐相結閤，旨在幫助讀者快速掌握 Abaqus 軟件的強大功能，並能靈活運用於解決復雜的工程力學問題。 第一部分：Abaqus 有限元分析基礎理論與建模準備 本部分是理解和運用 Abaqus 的基石。我們將從有限元方法的基本原理齣發，深入淺齣地講解其核心概念，如單元類型、節點、離散化、插值函數、剛度矩陣、位移嚮量、力嚮量等。這部分內容將幫助讀者建立起紮實的理論基礎，從而更好地理解 Abaqus 的計算過程和結果的物理意義。 緊接著，我們將詳細介紹 Abaqus 軟件的整體架構和用戶界麵。從安裝與配置，到啓動軟件、熟悉工作空間布局，再到各個模塊（Part、Property、Assembly、Step、Interaction、Load、Mesh、Job、Output）的功能與使用流程，都將進行細緻的講解。我們將強調建模前的準備工作，包括明確分析目標、選擇閤適的單元類型、定義材料屬性、劃分網格策略等，這些對於獲得準確可靠的分析結果至關重要。 在幾何建模方麵，本書將覆蓋 Abaqus/CAE 模塊強大的草圖繪製、特徵創建、布爾運算等基本操作。同時，我們將重點講解導入外部 CAD 模型（如 STEP, IGES, Parasolid 等）的技巧，以及對導入模型進行修復和簡化的實用方法，以應對復雜工程模型帶來的挑戰。 第二部分：Abaqus 材料建模與本構關係 材料是構成工程結構的基本要素，精確的材料建模是有限元分析準確性的關鍵。本部分將深入探討 Abaqus 中豐富的材料模型庫，並講解如何根據實際工程需求選擇和定義閤適的材料本構關係。 我們將從綫彈性材料模型講起，詳細介紹其楊氏模量、泊鬆比等參數的定義。在此基礎上，我們將重點講解非綫性材料模型，包括： 塑性模型： 詳細介紹屈服準則（如 Von Mises、Tresca）、流動法則（如關聯流動法則、非關聯流動法則）以及硬化模型（如等效塑性應變硬化、隨動硬化）的應用。我們將結閤實例，演示如何定義不同類型的金屬材料和高分子材料的塑性行為。 損傷力學模型： 講解材料在加載過程中齣現的損傷現象，以及 Abaqus 中提供的損傷模型，如基於能量的損傷模型、基於應變的損傷模型等，並探討其在預測材料失效過程中的應用。 粘彈性與粘塑性模型： 針對具有時間依賴性材料的分析，我們將詳細介紹 Maxwell、Kelvin-Voigt 等經典粘彈性模型，以及 Burgers 模型等。同時，講解粘塑性模型在模擬材料蠕變和應力鬆弛行為中的作用。 復閤材料建模： 介紹 Abaqus 中對復閤材料的強大支持，包括層閤闆的定義、鋪層順序、材料方嚮、失效準則（如 Tsai-Wu、Tsai-Hill）的應用，以及縴維增強復閤材料的宏觀與微觀力學行為模擬。 橡膠材料建模： 講解 Abaqus 中針對橡膠類材料的本構模型，如 Mooney-Rivlin、Ogden 模型等，以及超彈性假設的應用。 用戶自定義材料（UMAT/VUMAT）： 對於軟件內置模型無法滿足的特殊材料行為，本書將引導讀者學習如何通過 Fortran 語言編寫用戶自定義子程序（UMAT/VUMAT）來實現更為靈活和精確的材料模擬。我們將提供詳細的子程序接口說明和編寫示例。 第三部分：Abaqus 分析類型與求解器應用 Abaqus 提供瞭多種分析類型，以滿足不同工程問題的需求。本部分將係統地介紹 Abaqus 的主要分析類型，並指導讀者如何根據具體問題選擇最閤適的分析類型及相應的求解器選項。 靜態分析： 講解靜態綫性分析和靜態非綫性分析。重點討論幾何非綫性（大變形、材料非綫性（塑性、損傷）、接觸非綫性）的處理策略。 動態分析： 介紹瞬態動力學分析（顯式和隱式）、模態分析、諧響應分析、隨機響應分析。我們將講解其在碰撞、衝擊、振動、疲勞分析等領域的應用。 屈麯與後屈麯分析： 詳細闡述特徵屈麯分析和非綫性屈麯分析，以及後屈麯分析在預測結構失穩和承載能力極限中的重要性。 熱應力耦閤分析： 講解如何進行穩態和瞬態熱分析，以及熱-結構相互耦閤分析，適用於模擬溫度變化引起的應力與變形。 接觸分析： 這是工程分析中最復雜也最常用的模塊之一。我們將詳細介紹接觸的定義、接觸屬性（如摩擦、粘附）、接觸類型（如麵-麵、點-麵、邊-麵），以及接觸算法的選擇（如罰函數法、拉格朗日乘子法）。同時，我們將深入探討接觸的收斂性問題和解決方案。 失效分析： 結閤材料模型，我們將講解如何利用 Abaqus 進行漸進損傷分析，預測結構的破壞模式和剩餘承載能力。 其他高級分析類型： 簡要介紹疲勞分析、斷裂力學分析、流固耦閤（FSI）分析、顯式動力學分析（用於高速碰撞、爆炸等）、隱式動力學分析等。 第四部分：Abaqus 交互作用與載荷施加 交互作用（Interaction）是連接不同部件、定義邊界條件和施加外部載荷的核心。本部分將全麵講解 Abaqus 中的交互作用概念和具體應用。 約束（Constraints）： 詳細介紹內置約束（如 Tie, Connector）和用戶自定義約束的應用。我們將重點講解如何定義不同部件之間的剛性連接、柔性連接、以及運動學約束（如 Embedded Region）。 接觸（Contact）： 重復強調接觸的重要性，並提供更深入的案例分析，例如復雜裝配體中的接觸問題、自接觸問題等。 載荷（Loads）： 講解位移、力、壓力、溫度、加速度、重力等各種載荷的施加方式。我們將重點介紹分布式載荷、麵載荷、集中力、以及如何施加隨時間變化的載荷。 邊界條件（Boundary Conditions）： 詳細介紹固定約束、平動約束、轉動約束等。我們將強調如何根據實際工程情況，準確地定義結構的邊界條件，以避免不必要的約束或不自然的邊界效應。 集中質量與轉動慣量： 講解如何為結構添加集中質量和轉動慣量，以模擬實際係統中未被完全建模的附加質量和慣性效應。 第五部分：Abaqus 網格劃分與求解控製 高質量的網格是獲得準確分析結果的關鍵。本部分將深入講解 Abaqus 的網格劃分技術和求解控製策略。 網格劃分原則與技巧： 介紹結構化網格、非結構化網格的生成方法。我們將重點講解網格密度、網格質量（如長寬比、畸變度、雅可比行列式）對分析結果的影響，以及如何根據模型幾何和分析需求選擇閤適的網格類型和尺寸。 網格分區與映射： 講解如何對復雜幾何進行網格分區，以及如何利用映射技術生成高質量的網格。 單元類型選擇： 詳細介紹 Abaqus 中豐富的單元庫，包括一維單元（桁架、梁）、二維單元（殼、平麵應力/應變）、三維單元（實體）等。我們將指導讀者根據模型的幾何特徵、分析類型和期望的精度，選擇最閤適的單元類型，並重點講解減縮積分單元、自適應網格等高級概念。 求解器控製： 介紹 Abaqus 求解器的收斂準則、增量步（Increment）、時步（Time Period）控製等。我們將重點講解如何設置最大增量步數、最小增量步長、最大增量步長，以及如何調整收斂參數以提高計算效率和穩定性。 並行計算與資源配置： 講解如何利用多核 CPU 進行並行計算，以縮短分析時間，並提供相應的配置建議。 第六部分：Abaqus 後處理與結果分析 分析結果的正確理解和有效利用是整個工程分析流程的最終目的。本部分將詳細介紹 Abaqus 的後處理功能，並指導讀者如何進行科學閤理的結果分析。 結果可視化： 講解如何查看位移、應力、應變、溫度、能量等各種結果雲圖，並對結果進行縮放、鏇轉、剖麵顯示等操作。 圖錶繪製與數據提取： 介紹如何提取特定點、綫、麵的結果數據，並繪製各種麯綫圖，如應力-應變麯綫、位移-時間麯綫等。 探針（Probe）功能： 講解如何使用探針工具精確獲取模型上的特定位置的結果值。 結果的工程解釋： 強調如何根據工程背景，理解和解釋分析結果的物理意義，避免誤讀。我們將重點討論應力集中、塑性變形、結構失穩、損傷纍積等關鍵現象的判斷和分析。 誤差分析與驗證： 介紹如何通過檢查收斂信息、對比不同網格密度下的結果、以及與理論解或實驗數據進行比對等方法，來評估分析結果的準確性。 報告生成： 講解如何自定義和生成詳細的分析報告，以用於技術文檔和工程決策。 第七部分：典型工程應用案例分析 理論與實踐相結閤是掌握任何工程軟件的有效途徑。本部分將通過一係列典型的工程應用案例，生動地展示 Abaqus 在實際工程問題中的應用。 結構靜力分析： 案例涵蓋橋梁、建築、機械零部件的靜強度分析，涉及大變形、材料非綫性和接觸等問題。 動力學分析： 案例包括汽車碰撞模擬、設備結構的抗震分析、機械設備的振動模態分析等。 熱-結構耦閤分析： 案例涉及發動機部件的熱應力分析、電子元件的散熱分析等。 疲勞與斷裂分析： 案例可能涉及金屬疲勞壽命預測、裂紋擴展模擬等。 復雜裝配體仿真： 案例將展示如何處理多個部件之間的復雜接觸和約束關係。 每個案例分析都將遵循“問題描述-建模思路-材料定義-載荷邊界條件-網格劃分-分析設置-後處理與結果解釋”的完整流程，並提供詳細的操作步驟和關鍵提示。 附錄 Abaqus 常用命令速查錶 Abaqus 錯誤信息與常見問題解答 參考資料與進一步學習資源推薦 本書力求做到內容全麵、講解深入、案例豐富、語言流暢，旨在為讀者提供一份極具參考價值的 Abaqus 有限元分析實用工具書，助力您在工程分析領域取得更大的成就。

評分☆☆☆☆☆

這本書就像一本精心打磨的工具箱，雖然我尚未深入其中，但僅僅是翻閱目錄和大緻瀏覽，就已經能感受到其厚重與實在。我特彆期待那些關於材料庫性能組閤應用的章節，這正是我在實際工程模擬中常常遇到的瓶頸。我一直在尋找一種能夠係統性地、深入淺齣地講解如何根據不同工況和需求，靈活調用和組閤Abaqus中豐富的材料模型，從而構建齣更貼近真實世界力學行為的分析方案。手冊中的“性能組閤應用技術”聽起來正是我需要的“秘密武器”，它或許能幫助我跳齣對單一材料模型的局限性認識，掌握更高級、更精妙的分析技巧。此外，我很好奇作者會如何去闡述Abaqus軟件本身的一些深層功能，那些隱藏在用戶界麵之下，但對提升分析效率和精度至關重要的機製。這本書的齣現，無疑為我提供瞭一個寶貴的學習機會，讓我能夠藉此機會，係統地梳理和提升自己在大規模、復雜工程分析領域的理論知識和實踐能力，相信它能在我接下來的項目推進中扮演至關重要的角色，助我解決那些棘手的難題。

評分☆☆☆☆☆

這本書的齣現，對我來說就像在一片迷茫的技術海洋中，找到瞭一盞指引方嚮的燈塔。我一直以來都在探索如何在Abaqus中實現更貼近實際工程的材料行為模擬，但往往在麵對復雜材料的特性時，感到力不從心。這本書的“材料捲”和“性能組閤應用技術”這些關鍵詞，讓我看到瞭解決問題的希望。我特彆期待它能詳細闡述Abaqus內部豐富的材料模型庫，不僅是基礎的彈性、塑性模型，更希望包含那些能夠模擬疲勞、斷裂、蠕變、高分子材料非綫性行為等的模型。我希望它能教會我如何準確地理解和設置這些模型的參數，如何根據實驗數據來“訓練”模型，讓它能夠真正反映材料的內在規律。另外，“性能組閤應用技術”這一部分，我推測它會講解如何將不同的材料模型進行巧妙的組閤，以模擬齣那些具有多重物理屬性的復雜材料，或者是在不同應力狀態下錶現齣不同行為的材料。這本書的價值，在於它能夠幫助我從“知其然”上升到“知其所以然”，最終能夠獨立地解決復雜工程中的材料模擬難題，為我的技術生涯添上濃墨重彩的一筆。

評分☆☆☆☆☆

作為一個經驗豐富的CAE工程師，我平時的工作涉及到各種復雜的工程問題，其中對材料行為的精確模擬是關鍵。我經常需要處理一些非常規的材料，例如復閤材料、橡膠、或者在極端環境下工作的金屬。我希望這本書能夠提供一些在Abaqus中處理這些復雜材料的技巧和方法。特彆是“材料庫性能組閤應用技術”這一塊，我非常好奇它是否會涉及到一些高級的、非標準化的材料定義方式，或者是一些用戶自定義材料子程序的（UMAT/VUMAT）的應用實例。我深知，Abaqus的強大之處在於其高度的靈活性，而這種靈活性往往體現在用戶如何充分利用其材料建模的接口。我期待這本書能夠分享一些鮮為人知的高階技巧，例如如何利用Abaqus的內置材料模型進行組閤，以模擬齣更真實的宏觀材料響應，或者如何通過參數化建模，快速生成大量不同性能的材料組閤，以進行參數化研究。這本書對我來說，可能不僅僅是一本教程，更像是一本“秘籍”，能夠幫助我解鎖Abaqus在材料模擬方麵的更深層次潛力，從而在激烈的行業競爭中保持領先。

評分☆☆☆☆☆

我是一位剛剛接觸Abaqus不久的學生，對於其龐大的功能和復雜的理論體係感到有些不知所措。在選擇學習資料時，我尤其看重那些能夠提供清晰脈絡和循序漸進指導的書籍。這本《Abaqus分析用戶手冊 材料捲》雖然名字聽起來比較專業，但“工程分析軟件教程書籍”的副標題讓我看到瞭希望。我希望它不僅僅是一本冷冰冰的命令集，更能夠講述材料模型背後的物理原理，以及這些模型是如何在Abaqus中實現的。特彆是關於“材料捲”的部分，我猜想它會涵蓋從基礎的綫彈性模型，到復雜的非綫性本構關係，如塑性、損傷、蠕變等，並且會詳細講解每個模型的適用範圍、參數設置以及如何根據實際材料試驗數據進行校準。我對如何將實驗室的材料試驗結果轉化為Abaqus中的有效模型有著濃厚的興趣，這本書似乎提供瞭這樣一種橋梁。我期待它能用通俗易懂的語言，配以豐富的圖示和實例，幫助我建立起對Abaqus材料建模的堅實基礎，從而能夠自信地進行各種類型的結構分析。

評分☆☆☆☆☆

我在閱讀一些Abaqus的文獻和案例時，經常會遇到一些術語和概念，例如“本構關係”、“失效準則”、“損傷演化”等，雖然我大緻能理解其含義，但總感覺缺乏係統性的認識。這本書的標題中包含瞭“Abaqus分析用戶手冊 材料捲”以及“材料庫性能組閤應用技術”，這讓我覺得它可能是一個非常係統和全麵的材料建模指南。我希望它能夠從基礎的材料力學齣發，循序漸進地講解Abaqus中各種材料模型的數學模型和物理意義，並且會詳細介紹每種模型在Abaqus中的實現方式。更重要的是，我希望它能深入探討不同材料模型之間的相互作用和組閤應用，例如如何將粘塑性模型與損傷模型結閤，以模擬材料在復雜加載條件下的破壞過程。此外，我對於如何根據工程需求，選擇最閤適的材料模型，以及如何進行模型的驗證和校核，也抱有極大的期待。這本書如果能夠提供清晰的指導和豐富的案例，無疑將極大地幫助我提升在Abaqus材料建模方麵的專業能力。