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《ABAQUS 2020有限元分析从入门到精通》以有限元软件ABAQUS 2020为对象，系统地介绍了ABAQUS 2020的各种基本功能。全书分为11章，主要从线性结构静力问题、接触问题、材料非线性问题、结构模态问题、显式非线性问题、热应力问题、多体系统问题、多步骤问题及子程序开发9个方面系统地讲解了ABAQUS 2020的基本功能和简单建模与仿真实例。
本书内容从实用出发，侧重于ABAQUS的实际操作和工程问题的解决。书中对重点问题及需要注意的方面均给出了提示，有利于初学者快速掌握ABAQUS的基本操作。
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本书适合入门级读者学习使用，也适合有一定基础的读者作参考，还可用作职业培训、职业教育的教材。
第2 章 ABAQUS 的基本模块和操作方法
本章将详细介绍ABAQUS 进行有限元分析的步骤及ABAQUS/CAE 的各模块，帮助读
者掌握ABAQUS/CAE 强大的建模和网格划分功能。
在应用ABAQUS 进行有限元分析时，通常都要经历3 个分析步，即前处理（ABAQUS/CAE）、分析计算（ABAQUS/Standard 或ABAQUS/Explicit）及后处理（ABAQUS/View）。
在ABAQUS/CAE 中主要用到10 个模块，分别是草图模块、部件模块、属性模块、装配模块、分析步模块、载荷模块、相互作用模块、网格模块、分析作业模块和可视化模块。
? 掌握ABAQUS 进行有限元分析的步骤及各模块功能
? 掌握ABAQUS/CAE 强大的建模和网格划分功能
任务驱动&项目案例
2.1 ABAQUS 分析步骤
前处理、分析计算和后处理是有限元分析的3 个步骤。这3 个步骤在ABAQUS 中的实现方法介
绍如下。
2.1.1 前处理（ABAQUS/CAE）
前处理阶段的中心任务是定义物理问题的模型，并生成相应的ABAQUS 输入文件。ABAQUS/CAE
是完整的ABAQUS 运行环境，可以生成ABAQUS 的模型，使用交互式的界面提交和监控分析作业，
最后显示分析结果。ABAQUS/CAE 分为若干个模块，每个模块都用于完成模拟过程中的一个方面的
工作，例如定义几何形状、材料性质、载荷和边界条件等。建模完成之后，ABAQUS/CAE 可以生成
ABAQUS 输入文件，提交给ABAQUS/Standard 或ABAQUS/Explicit。
读者也可以使用其他的前处理器，如MSC.PATRAN、Hypermesh 等来创建模型，但是ABAQUS
的很多功能（如定义面、接触对、连接器等）只有ABAQUS/CAE 才支持。因而建议读者使用
ABAQUS/CAE 作为前处理器。
2.1.2 分析计算（ABAQUS/Standard 或ABAQUS/Explicit）
在这个阶段中，使用ABAQUS/Standard 或者ABAQUS/Explicit 求解输入文件中所定义的数值模
型，计算过程通常在后台运行，分析结果以二进制的形式保存起来，以用于后处理过程。完成一个求
解过程所花费的时间由问题的复杂程度和计算机的计算能力等因素决定。
2.1.3 后处理（ABAQUS/Viewer）
ABAQUS/CAE 的后处理部分又叫作ABAQUS/Viewer，可以用来读入分析结果数据，以多种方
法显示分析结果，包括动画、彩色云纹图、变形图和XY 曲线图等。
2.2 ABAQUS/CAE 的模块
一般来说，首先在Part 模块中创建部件（有时需要与Assembly 模块配合使用），之后在Assembly
模块中进行部件的装配。
ABAQUS 可以在装配件和分析步的基础上，在Interaction（相互作用）模块中定义相互作用、约
束或连接器以及在Load（载荷）模块中定义载荷、边界条件、预定义场等，这两个模块通常没有先
后顺序的要求。
在进入Interaction 模块和Load 模块之前的任何时候，都可以在分析步模块中定义分析步和变量
输出要求；在创建Part 模块后，创建Job（作业）模块之前的任何时候，都可以进入Property（属性）
模块进行材料和截面属性的设置。
如果在Assembly 模块中创建的是非独立实体，则用户可以在创建Part 模块后，创建Job 模块之
前的任何时候，在Mesh 模块中对部件进行网格划分；如果在Assembly 模块中创建的是独立实体，
·13·
第2 章 ABAQUS 的基本模块和操作方法
Note
则用户可以在创建Assembly 模块后，创建Job 模块之前的任何时候，在Mesh 模块中对装配件进行网
格划分。
2.3 部件模块和草图模块
启动ABAQUS，界面中出现ABAQUS 的第一个模块—部件模块，部件模块提供了强大的建模
功能，支持两种建模方式：在ABAQUS/CAE 中直接建模和从其他软件中导入模型。
2.3.1 创建部件
执行Part→Create（创建）命令，或者单击工具区（见图2-1）中的Create Part（创建部件）图标，
将会弹出Create Part 对话框，如图2-2 所示。
图2-1 工具区 图2-2 Create Part 对话框
在弹出的Create Part 对话框中，可以选择调整的名称和大约尺寸（其单位与模型的单位一致）选
项，其默认值分别为“Part-n”（n 表示创建的第n 个部件）和200。其他选项均为单选按钮。
设置完成图2-2 中的对话框选项之后，单击Continue（继续）按钮，进入绘制平面草图的界面，
如图2-3 所示。使用界面左侧工具区中的工具，可以做出点、线、面，作为构成部件的要素（此处不
再详细介绍，具体操作读者可通过相关的例子掌握）。
部件创建完成后，单击工具区中的部件管理器工具，弹出Part Manager（部件管理器）对话框（见
图2-4），其中列出了模型中的所有部件，包括Create、Copy（复制）、Rename（重命名）、Delete（删
除）、Lock（锁定）、Unlock（解锁）、Update Validity（更新有效性）、Ignore Invalidity（忽略无效性）
和Dismiss（撤销）按钮。
·14·
ABAQUS 2020 有限元分析从入门到精通
Note
图2-3 绘制平面草图的界面
图2-4 Part Manager 对话框
2.3.2
第1章 ABAQUS 2020概述
1.1 ABAQUS总体介绍
1.2 ABAQUS的主要模块
1.3 ABAQUS的文件类型
1.4 ABAQUS使用环境
1.4.1 启动ABAQUS/CAE
1.4.2 ABAQUS的主窗口
1.4.3 ABAQUS/CAE模块
1.5 ABAQUS 2020新功能
1.6 本章小结
第2章 ABAQUS的基本模块和操作方法
2.1 ABAQUS分析步骤
2.1.1 前处理（ABAQUS/CAE）
2.1.2 分析计算（ABAQUS/Standard或ABAQUS/Explicit）
2.1.3 后处理（ABAQUS/Viewer）
2.2 ABAQUS/CAE的模块
2.3 部件模块和草图模块
2.3.1 创建部件
2.3.2 部件的外导入
2.3.3 问题模型的修复与修改
2.4 属性模块
2.4.1 材料属性
2.4.2 截面特性
2.4.3 梁的界面特性
2.4.4 特殊设置
2.5 装配模块
2.5.1 部件实体的创建
2.5.2 部件实体的定位
2.5.3 合并/切割部件实体
2.6 分析步模块
2.6.1 设置分析步
2.6.2 定义场输出和历史输出
2.7 载荷模块
2.7.1 载荷的定义
2.7.2 边界条件的定义
2.7.3 设置预定义场
2.7.4 定义载荷工况
2.8 相互作用模块
2.8.1 相互作用的定义
2.8.2 定义约束
2.8.3 定义连接器
2.9 网格模块
2.9.1 定义网格密度
2.9.2 设置网格控制
2.9.3 设置单元格类型
2.9.4 划分网格
2.9.5 检查网格
2.9.6 提高网格质量
2.10 分析作业模块
2.10.1 分析作业的创建与管理
2.10.2 网格自适应
2.11 可视化模块
2.11.1 显示无变形图形和变形图形
2.11.2 绘制云纹图
2.12 本章小结
第3章 线性结构静力分析
视频讲解：19分钟
3.1 静力分析介绍
3.1.1 结构静力分析简介
3.1.2 静力分析的类型
3.1.3 静力分析基本步骤
3.2 实例——挂钩的线性静力分析
3.2.1 实例描述
3.2.2 创建部件
3.2.3 定义材料属性
……
第4章 接触分析
第5章 材料非线性分析
第6章 模态分析
第7章 显式非线性动态分析
第8章 热应力分析
第9章 多体系统分析
第10章 多步骤分析
第11章 用户子程序
附录A INP文件
附录B 源程序
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