Abaqus分析用户手册材料卷 Abaqus工程分析软件教程 abaqus材料库性能组合应用技术工具 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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出版社： 机械工业出版社

ISBN：9787111595359

商品编码：29762695021

丛书名： Abaqus分析用户手册材料卷

出版时间：2018-05-01

商品名称：      Abaqus分析用户手册——材料卷

作者：      王鹰宇

市场价：      139.00

ISBN号：      9787111595359

版次：      1-1

出版日期：       

页数：      460

字数：      719

出版社：      机械工业出版社

 

  目录

序言

前言

第1 章 材料: 介绍 1

1. 1 介绍 2

1. 1. 1 材料库: 概览 3

1. 1. 2 材料数据定义 4

1. 1. 3 组合材料行为 10

1. 2 通用属性: 密度 17

第2 章 弹性力学属性 20

2. 1 弹性行为: 概览 21

2. 2 线弹性 24

2. 2. 1 线弹性行为 25

2. 2. 2 无压缩或者无拉伸 33

2. 2. 3 平面应力正交异性失效度量 35

2. 3 多孔弹性: 多孔材料的弹性行为 40

2. 4 次弹性 44

2. 5 超弹性 47

2. 5. 1 橡胶型材料的超弹性行为 48

2. 5. 2 弹性体泡沫中的超弹性行为 68

2. 5. 3 各向异性超弹性行为 77

2. 6 弹性体中的应力软化 86

2. 6. 1 Mullins 效应 87

2. 6. 2 弹性体泡沫中的能量耗散 95

2. 7 线性黏弹性 101

2. 7. 1 时域黏弹性 102

2. 7. 2 频域黏弹性 116

2. 8 非线性黏弹性 123

2. 8. 1 弹性体的迟滞 124

2. 8. 2 并联流变框架 126

Ⅶ

2. 9 率敏感的弹性泡沫: 低密度泡沫 132

第3 章 非弹性力学属性 138

3. 1 非弹性行为: 概览 139

3. 2 金属塑性 146

3. 2. 1 经典的金属塑性 147

3. 2. 2 承受循环载荷的金属模型 154

3. 2. 3 率相关的屈服 165

3. 2. 4 率相关的塑性: 蠕变和膨胀 167

3. 2. 5 退火或者熔化 177

3. 2. 6 各向异性屈服/蠕变 179

3. 2. 7 Johnson-Cook 塑性模型 185

3. 2. 8 动态失效模型 191

3. 2. 9 多孔金属塑性 196

3. 2. 10 铸铁塑性 201

3. 2. 11 双层黏塑性 204

3. 2. 12 ORNL-Oak Ridge 国家实验室本构模型 208

3. 2. 13 变形塑性 211

3. 3 其他塑性模型 214

3. 3. 1 扩展的Drucker-Prager 模型 215

3. 3. 2 改进的Drucker-Prager/ Cap 模型 235

3. 3. 3 Mohr-Coulomb 塑性模型 245

3. 3. 4 临界状态(黏土) 塑性模型 251

3. 3. 5 可压碎泡沫塑性模型 256

3. 4 织物材料 266

3. 5 节理材料 281

3. 6 混凝土 286

3. 6. 1 混凝土弥散开裂 287

3. 6. 2 混凝土的开裂模型 296

3. 6. 3 混凝土损伤塑性 303

3. 7 橡胶型材料中的变形 318

第4 章 渐进性损伤和失效 322

4. 1 渐进性损伤和失效: 概览 323

4. 2 韧性金属的损伤和失效 326

4. 2. 1 韧性金属的损伤和失效: 概览 327

4. 2. 2 韧性金属的损伤初始化 329

4. 2. 3 韧性金属的损伤演化和单元删除 341

4. 3 纤维增强复合材料的损伤和失效 349

4. 3. 1 纤维增强复合材料的损伤和失效: 概览 350

4. 3. 2 纤维增强复合材料的损伤初始化 351

Ⅷ

4. 3. 3 纤维增强复合材料的损伤演化和单元删除 354

4. 4 低周疲劳分析中韧性材料的损伤和失效 360

4. 4. 1 低周疲劳分析中韧性材料的损伤和失效: 概览 361

4. 4. 2 低周疲劳分析中韧性材料的损伤初始化 362

4. 4. 3 低周疲劳分析中韧性材料的损伤演化 363

第5 章 水动力属性 366

5. 1 水动力行为: 概览 367

5. 2 状态方程 369

第6 章 其他材料属性 388

6. 1 力学属性 389

6. 1. 1 材料阻尼 390

6. 1. 2 热膨胀 395

6. 1. 3 场膨胀 400

6. 1. 4 黏性 405

6. 2 热传导属性 409

6. 2. 1 热传导属性: 概览 410

6. 2. 2 传导 410

6. 2. 3 比热容 411

6. 2. 4 潜热 413

6. 3 声学属性 415

6. 4 质量扩散属性 423

6. 4. 1 扩散 424

6. 4. 2 溶解性 427

6. 5 电磁属性 429

6. 5. 1 导电性 430

6. 5. 2 压电行为 431

6. 5. 3 磁导率 435

6. 6 孔隙流体流动属性 440

6. 6. 1 孔隙流体流动属性: 概览 441

6. 6. 2 渗透性 441

6. 6. 3 多孔体模量 446

6. 6. 4 吸附性 447

6. 6. 5 凝胶溶胀 450

6. 6. 6 吸湿溶胀 451

6. 7 用户材料 454

6. 7. 1 用户定义的力学材料行为 455

6. 7. 2 用户定义的热材料行为 460

    本书是“Abaqus用户手册大系”中的一册，共分6章，详细介绍了材料的不同性能及组合应用：包括不同材料的类别、材料的弹性力学属性、非弹性力学属性、材料的渐进性损伤和失效，材料的七大类其他属性及用户材料等内容。对于使用Abaqus的工程技术人员，此书是的工具书，对于使用其他工程分析软件的人员，此书也具有非常重要的指导意义。

《Abaqus高级材料建模与仿真应用》 前言 随着工程技术领域的飞速发展，对材料性能的精确理解和仿真分析能力的要求日益提高。Abaqus作为一款领先的有限元分析软件，在材料建模和仿真领域展现出强大的实力。本书旨在深入探讨Abaqus在材料建模方面的各项高级功能，并结合实际工程案例，展示其在材料性能组合应用中的强大潜力，为工程师、研究人员和学生提供一份详实可靠的技术指南。 第一部分：Abaqus高级材料模型精析 本部分将系统性地介绍Abaqus中丰富的材料模型库，重点讲解那些能够精准描述复杂材料行为的高级模型。 第一章：本构模型基础与分类 介绍Abaqus材料建模的基本框架和概念，包括应力-应变关系、材料属性的定义等。 系统梳理Abaqus中常见的本构模型分类，如线性弹性、非线性弹性、弹塑性、粘弹性、粘塑性、损伤模型、疲劳模型等。 深入解析各类本构模型的适用范围、优缺点以及在不同工程问题中的应用场景。 第二章：弹塑性材料建模深入 详细讲解Abaqus中多种弹塑性材料模型，包括Mises屈服准则、Truman-Lubliner准则、Mohr-Coulomb准则、Drucker-Prager准则等。 重点阐述塑性流动法则、硬化机制（随动硬化、自适应硬化）的建模方法，以及如何通过试验数据（应力-应变曲线）精确率定模型参数。 介绍高级塑性模型，如混合强化模型、超弹性本构模型，以及它们在橡胶、高分子材料等领域的应用。 第三章：粘弹性与粘塑性材料仿真 阐述粘弹性材料的时效性、应变率效应等特性，介绍Abaqus中用于描述粘弹性的模型，如Maxwell模型、Kelvin模型、标准线性固体模型。 讲解如何导入实验测得的蠕变或应力松弛数据来构建粘弹性模型。 深入探讨粘塑性材料在高温、高载荷等条件下的行为，讲解Abaqus中相关的本构模型，以及它们在聚合物、沥青路面等仿真中的应用。 第四章：损伤与断裂力学建模 介绍材料损伤的概念及其对力学性能的影响，讲解Abaqus中基于损伤力学的本构模型，如内聚力模型（Cohesive Zone Model, CZM）。 重点阐述CZM在模拟裂纹萌生、扩展和断裂过程中的应用，包括界面损伤、体损伤等。 介绍Abaqus中用于裂纹扩展分析的工具，如XFEM（扩展有限元法），以及其在复合材料、焊接结构等分析中的优势。 第五章：高级材料行为模拟 探讨温度依赖性材料模型，如何定义材料在不同温度下的弹性模量、泊松比、屈服强度等参数，以及热膨胀效应的建模。 介绍Abaqus中关于复合材料的建模方法，包括各向同性、正交异性、各向异性材料的定义，以及层合板（Laminate）的分析。 讲解考虑应变率、高压等影响的材料模型，以及它们在高速冲击、深海工程等场景的应用。 第二部分：Abaqus工程分析与材料性能组合应用 本部分将聚焦于Abaqus在复杂工程问题中的实际应用，着重展示如何通过组合不同的材料模型和仿真技术，解决实际工程中的挑战。 第六章：基于Abaqus的结构强度与刚度分析 讲解如何基于材料模型，对复杂结构进行应力、应变、位移的仿真分析。 重点介绍在不同载荷条件下（静载、动载、循环载荷）的结构响应分析，以及如何评估结构的强度和刚度裕度。 结合实例，如桥梁、高层建筑、汽车零部件的结构强度分析，展示材料模型选择和参数设定的重要性。 第七章：热-力耦合分析与热应力模拟 介绍Abaqus中热-力耦合分析的基本原理和设置流程。 讲解如何定义材料的热物理属性（导热系数、比热、热膨胀系数）和力学属性，实现对温度场和应力场的协同仿真。 通过实例，如电子器件散热、高温结构件的应力分析，展示热-力耦合分析在实际工程中的价值。 第八章：疲劳与寿命预测仿真 介绍Abaqus中疲劳分析的基本概念和常用方法，包括应力寿命法（S-N曲线）和应变寿命法。 讲解如何利用Abaqus的疲劳模块，结合材料的疲劳性能数据，对结构的疲劳寿命进行预测。 展示在航空航天、机械制造等领域，利用Abaqus进行结构疲劳寿命评估的案例。 第九章：材料性能组合应用技术工具 多材料接口仿真： 讲解如何处理不同材料在接触界面处的力学行为，如焊接、粘接、螺栓连接等。重点介绍Abaqus中的接触定义、绑定约束、以及内聚力模型在界面分析中的应用。 异种材料复合结构分析： 探讨如何对由多种不同材料组成的复杂复合结构进行仿真分析，如金属-塑料复合件、纤维增强复合材料结构等。 智能化材料设计与优化： 介绍如何结合Abaqus的参数化建模和优化工具（如DOE，Design of Experiments；OptiStruct等外部优化器接口），对材料的配方、结构进行智能设计与优化，以达到最优的性能指标。 高级预后性维护与损伤累积分析： 探讨如何利用Abaqus进行长期服役结构的损伤累积分析，预测其剩余寿命，为预防性维护提供科学依据。 第十章：典型工程案例分析与最佳实践 精选多个不同行业的典型工程案例，详细讲解Abaqus在其中的应用流程，包括问题定义、模型建立、材料选择、仿真设置、结果后处理等。 案例涵盖但不限于：航空发动机关键部件的应力-热分析、汽车碰撞安全仿真中的材料失效分析、医疗植入物的生物力学仿真、大型土木工程结构的稳定性分析等。 总结Abaqus高级材料建模与仿真应用的最佳实践，包括模型精度的控制、网格划分策略、收敛性问题处理、结果验证等，帮助用户提高仿真效率和准确性。 结论 本书力求提供一套全面、深入且实用的Abaqus材料建模与仿真应用技术。通过对高级材料模型的精析和丰富工程案例的展示，本书将帮助读者掌握利用Abaqus解决复杂材料行为仿真难题的能力，并在实际工程设计与研发中，充分发挥材料性能组合应用的巨大潜力，推动工程技术的创新与进步。

评分☆☆☆☆☆

我是一名从事制造业的企业工程师，在产品研发过程中，Abaqus软件扮演着至关重要的角色，尤其是在进行材料性能预测和结构可靠性分析方面。对于材料模型的选择和应用，我一直非常重视，因此，当我看到《Abaqus分析用户手册材料卷 Abaqus工程分析软件教程 abaqus材料库性能组合应用技术工具》这本书时，我立刻被它所吸引，希望能够从中找到实用的指导，提升我的工作效率和分析精度。 然而，经过一段时间的研读，我不得不承认，这本书的内容未能完全达到我的预期。书中详细列举了Abaqus内置的各种材料模型，并对它们的特点和适用范围进行了描述，这对于了解Abaqus的材料库是有帮助的。但对于我们工程实践中经常遇到的，例如，如何根据材料的实验数据准确地标定复杂材料模型的参数，以及如何处理材料的非线性和时效性等问题，书中提供的指导显得比较笼统，缺乏具体的实操案例和详细的步骤说明。 我特别关注书中“性能组合应用技术工具”的部分，希望能够学习到如何将不同的材料模型进行有效的组合，以应对更复杂、更现实的工程问题。例如，在模拟高分子材料的疲劳损伤时，可能需要结合非线性弹性模型、塑性模型和损伤模型。然而，书中对这些组合应用的阐述，更多的是停留在概念层面，并没有给出具体的指导，例如，在Abaqus软件中如何构建这样的组合模型，以及如何验证组合模型的有效性。这让我感觉，虽然书中提到了“工具”，但如何有效地使用这些“工具”来解决实际工程问题，仍需要我自行摸索，这本书在这方面的指导性还有待加强。

评分☆☆☆☆☆

我一直对Abaqus软件在材料模拟方面的强大功能印象深刻，尤其是在处理复杂结构和奇异材料失效行为时，Abaqus所提供的丰富材料模型和灵活的二次开发接口，使其成为我科研工作中不可或缺的工具。因此，当我看到这本《Abaqus分析用户手册材料卷 Abaqus工程分析软件教程 abaqus材料库性能组合应用技术工具》时，我对其寄予了厚望，希望能够进一步拓展我对Abaqus材料模拟能力的认知和应用范围。 然而，在阅读过程中，我发现这本书的内容更多地是对Abaqus内置材料库的一个全面的介绍，详细列举了各种材料模型的输入参数、适用范围以及一些基础的定义。对于经验丰富的用户而言，这部分内容可能起到一个参考手册的作用，但对于想要深入理解模型背后机理，或者探索如何定制化开发新材料模型的我来说，这本书提供的深度仍然不足。 书中提及的“性能组合应用技术工具”部分，虽然点出了组合应用的可能性，但对于如何进行有效的组合，如何根据具体的工程问题选择最合适的模型组合，以及如何评估组合模型的准确性和效率，并没有提供详尽的案例分析或深入的讨论。例如，在模拟一些复合材料的失效过程时，往往需要考虑多尺度效应和损伤累积，如何有效地将不同尺度的模型进行耦合，以及如何定义损伤演化的准则，这些在书中都显得比较泛泛。我期待的不是简单的模型罗列，而是能够提供一些关于模型选择、参数标定、以及复杂材料系统模拟策略的洞察，这有助于我更好地解决实际工程中遇到的难题。

评分☆☆☆☆☆

我是一名刚入门Abaqus不久的学生，对于这款强大的工程分析软件充满了好奇和学习热情。偶然间看到了这本书的封面，其标题“Abaqus分析用户手册材料卷 Abaqus工程分析软件教程 abaqus材料库性能组合应用技术工具”听起来就非常全面和专业，我想着一定能帮助我快速入门Abaqus的材料建模部分。然而，在实际阅读过程中，我发现这本书的内容对我来说，更像是一本“天书”。 书中涉及到的很多材料模型，比如一些高级的弹塑性模型、损伤模型、蠕变模型等等，都伴随着复杂的数学公式和理论背景。虽然我知道这些模型很重要，但在没有一个清晰的、循序渐进的入门指引下，我很难理解这些公式的含义，更不用说如何将它们应用到实际的模型建立了。书中似乎默认读者已经具备了扎实的材料力学和数值分析基础，对于初学者来说，缺乏必要的背景知识铺垫和基础概念的讲解。 此外，书中对于“性能组合应用技术工具”的描述也比较抽象，很多时候只是提及了某个工具或者技术，但并没有提供具体的操作步骤，或者通过简单的例子来演示如何使用。这让我感觉，即使我了解了这些工具的存在，也无从下手去实践。我希望这本书能够提供更多“手把手”的教学内容，例如，从一个简单的例子开始，逐步引入复杂的材料模型，并演示如何在Abaqus软件中一步步地完成建模、求解和后处理。目前看来，这本书对于我这样希望从零开始系统学习Abaqus材料建模的初学者来说，门槛还是比较高的。

评分☆☆☆☆☆

作为一名在结构分析领域摸索多年的工程师，我一直渴望找到一本能够真正打通Abaqus材料建模“任督二脉”的宝典。当我拿到这本《Abaqus分析用户手册材料卷 Abaqus工程分析软件教程 abaqus材料库性能组合应用技术工具》时，内心是充满期待的。然而，翻阅了数日，我不得不说，我的期望值似乎与实际内容之间存在着一道沟壑。这本书的篇幅相当可观，但对于我这个急切想深入理解Abaqus复杂材料模型构建和应用的读者来说，它更多地停留在表面，似乎更倾向于一个“百科全书”式的罗列，而非“庖丁解牛”式的深入剖析。 例如，在介绍各种材料模型时，书中往往只是罗列了模型的名称、适用的范围以及一些基本的输入参数。我期待的是，能有更详尽的理论推导，解释为何该模型能够描述某种材料行为，其背后的力学机理是什么，以及在实际工程应用中，该模型参数的选取依据和优化方法。书中虽然提到了“性能组合应用技术工具”，但具体如何将这些工具有效地结合起来，针对复杂的、非线性的、甚至是损伤演化的材料进行精确建模，却鲜有具体的案例分析和深入的指导。我尝试寻找关于如何根据实验数据反演材料参数的章节，或是如何处理多尺度材料模型耦合的问题，但这些内容似乎并没有得到充分的展开。对于Abaqus用户而言，理解材料行为的本质并将其转化为精确的数值模型，是提升分析精度的关键，而这本书在这方面的深度挖掘，未能完全满足我的需求。

评分☆☆☆☆☆

作为一名在Abaqus软件方面有一定经验的研究者，我一直在寻找能够帮助我深化理解其材料建模精髓的资源。这本《Abaqus分析用户手册材料卷 Abaqus工程分析软件教程 abaqus材料库性能组合应用技术工具》的标题听起来非常诱人，仿佛囊括了Abaqus在材料应用方面所有重要的知识点。我抱着极大的热情开始阅读，希望能从中获得启发，提升我在复杂材料模拟方面的能力。 然而，在实际的阅读体验中，我发现这本书的内容更像是一份详尽的产品说明书，它清晰地列出了Abaqus提供的各种材料模型，并对它们的参数和应用场景进行了描述。这对于初次接触Abaqus材料建模的用户来说，可能是一个不错的入门指南，可以帮助他们快速了解Abaqus具备的功能。但对于我这样寻求更深层次的理解，例如，希望了解不同材料模型在特定工况下的优缺点、模型背后的力学假设以及如何根据实验数据来优化模型参数，这本书就显得有些力不从心了。 书中“性能组合应用技术工具”这部分内容，虽然点出了组合应用的价值，但具体的操作方法和注意事项却较为模糊。我希望能看到一些关于如何将多种材料模型进行有效组合，以模拟更复杂的材料行为的案例分析，例如，如何耦合弹塑性模型和损伤模型来模拟金属材料的断裂，或者如何将宏观模型与微观模型进行耦合来研究复合材料的力学性能。遗憾的是，这类深入的、指导性的内容在这本书中并未得到充分的体现，更多的是一种广度的呈现，而非深度的挖掘，这让我感到有些意犹未尽。