ABAQUS 2016有限元分析从入门到精通》以有限元软件ABAQUS 2016为对象，系统地介绍了abaqus 2016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、多体问题、多步骤问题及子程序开发9个方面系统地讲解了abaqus 2016的基本功能和简单建模与仿真实例。
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作者简介：CAD/CAM/CAE技术联盟，是一个cad/cam/cae技术研讨、工程开发、培训咨询和图书创作的工程技术人员协作联盟，包含20多位专职和众多兼职cad/cam/cae工程技术专家。负责人由Autodesk中国认证考试中心首席专家担任，负责Autodesk中国官方认证考试大纲制定、题库建设、技术咨询和师资力量培训工作，成员精通Autodesk系列软件。其创作的很多教材成为国内具有引导性的旗帜作品，在国内相关专业方向图书创作领域具有举足轻重的地位。
第1章 ABAQUS 2016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功能模块
1.5 ABAQUS 2016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 计算分析(ABAQUS/Standard或ABAQUS/Explicit)
2.1.3 后处理(ABAQUS/CVAE或ABAQUS/Viewer)
2.2 ABAQUS/CAE的功能模块
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
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 绘制云图
2.12 本章小结
第3章 线性结构静力分析
( 视频讲解：29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 挂钩的线性静力分析
3.2.1 问题的描述
3.2.2 创建部件
3.2.3 定义材料属性
3.2.4 定义和指派截面属性
3.2.5 定义装配
3.2.6 设置分析步
3.2.7 划分网格
3.2.8 定义集合和载荷施加面
3.2.9 边界条件和载荷
3.2.10 提交分析作业
3.2.11 后处理
3.3 弹性体的5个基本假设
3.4 本章小结
第4章 接触分析
( 视频讲解：72分钟)
4.1 ABAQUS接触功能概述
4.2 定义接触面
4.3 接触面间的相互作用
4.3.1 接触面的法向行为
4.3.2 表面的滑动
4.3.3 摩擦模型
4.3.4 其他接触相互作用选项
4.3.5 基于表面的约束
4.4 在ABAQUS/Standard中定义接触
4.4.1 接触相互作用
4.4.2 从属和主控表面
4.4.3 小滑动与有限滑动
4.5 圆盘与平板模型的接触仿真分析
4.5.1 问题描述
4.5.2 创建部件
4.5.3 定义材料属性
4.5.4 定义和指派截面属性
4.5.5 定义装配
4.5.6 设置分析步
4.5.7 划分网格
4.5.8 定义接触
4.5.9 定义边界条件和载荷
4.5.10 提交分析作业
4.5.11 后处理
4.6 冲模过程仿真分析
4.6.1 问题描述
4.6.2 创建部件
4.6.3 定义材料属性
4.6.4 定义和指派截面属性
4.6.5 定义装配
4.6.6 设置分析步
4.6.7 定义接触
4.6.8 定义边界条件和载荷
4.6.9 划分网格
4.6.10 提交分析作业
4.6.11 后处理
4.7 本章小结
第5章 材料非线性问题分析
( 视频讲解：20分钟)
5.1 材料非线性分析库简介
5.1.1 塑性
5.1.2 超弹性
5.1.3 粘弹性
5.2 橡胶垫片压缩过程模拟
5.2.1 示例描述
5.2.2 分析求解
5.2.3 结果处理
5.3 悬臂梁受压过程分析
5.3.1 示例描述
5.3.2 分析求解
5.3.3 结果处理
5.4 本章小结
第6章 结构模态分析
( 视频讲解：19分钟)
6.1 动力学概述
6.1.1 动力学分析简介
6.1.2 模态分析
6.2 结构模态分析的步骤
6.2.1 进行模态分析的功能
6.2.2 模态分析的步骤
6.3 圆棒的结构模态分析
6.3.1 创建部件
6.3.2 定义材料属性
6.3.3 定义和指派截面属性
6.3.4 定义装配
6.3.5 设置分析步
6.3.6 划分网格
6.3.7 边界条件和载荷
6.3.8 提交分析作业
6.3.9 后处理
6.4 弹壳的结构模态分析
6.4.1 创建部件
6.4.2 定义材料属性
6.4.3 定义和指派截面属性
6.4.4 定义装配
6.4.5 设置分析步
6.4.6 划分网格
6.4.7 边界条件和载荷
6.4.8 提交分析作业
6.4.9 后处理
6.5 本章小结
第7章 显式非线性动态分析
( 视频讲解：20分钟)
7.1 ABAQUS/Explicit适用的问题类型
7.2 动力学显式有限元方法
7.2.1 显式时间积分
7.2.2 比较隐式和显式时间积分程序
7.2.3 显式时间积分方法的优越性
7.3 自动时间增量和稳定性
7.3.1 显式方法的条件稳定性
7.3.2 稳定性限制的定义
7.3.3 在ABAQUS/Explicit中的自动时间增量与固定时间增量
7.3.4 质量缩放以控制时间增量
7.3.5 材料对稳定极限的影响
7.3.6 网格对稳定极限的影响
7.3.7 数值不稳定性
7.4 钢球撞击钢板过程分析
7.4.1 示例描述
7.4.2 创建部件
7.4.3 定义材料属性
7.4.4 定义和指派截面属性
7.4.5 定义装配
7.4.6 设置分析步
7.4.7 划分网格
7.4.8 定义接触
7.4.9 定义边界条件和载荷
7.4.10 提交分析作业
7.4.11 后处理
7.5 本章小结
第8章 热应力分析
( 视频讲解：23分钟)
8.1 热应力分析中的主要问题
8.2 铁轨的热应力分析
8.2.1 示例描述
8.2.2 创建部件
8.2.3 定义材料属性
8.2.4 定义和指派截面属性
8.2.5 定义装配
8.2.6 设置分析步
8.2.7 定义集合、边界条件
8.2.8 定义温度场
8.2.9 划分网格
8.2.10 提交分析作业
8.2.11 后处理
8.3 Y型支架的热应力分析
8.3.1 问题的描述
8.3.2 创建部件
8.3.3 定义材料属性
8.3.4 定义和指派截面属性
8.3.5 定义装配
8.3.6 设置分析步
8.3.7 划分网格
8.3.8 定义集合和载荷施加面
8.3.9 边界条件和载荷
8.3.10 定义温度场
8.3.11 提交分析作业
8.3.12 后处理
8.4 本章小结
第9章 多体系统分析
( 视频讲解：23分钟)
9.1 ABAQUS多体系统分析简介
9.2 ABAQUS的连接单元连接属性
9.2.1 连接单元边界条件和载荷
9.2.2 连接单元行为
9.2.3 ABAQUS的连接属性
9.3 螺旋桨叶片的旋转过程模拟
9.3.1 创建部件
9.3.2 定义材料属性
9.3.3 定义和指派截面属性
9.3.4 定义装配
9.3.5 定义参考点和坐标系
9.3.6 定义集合
9.3.7 定义约束
9.3.8 定义连接属性和连接单元
9.3.9 设置分析步和历史输出变量
9.3.10 定义边界条件和载荷
9.3.11 划分网格
9.3.12 提交分析作业
9.3.13 后处理
9.4 本章小结
第10章 多步骤分析
( 视频讲解：23分钟)
10.1 分析过程
10.1.1 分析过程的分类
10.1.2 一般分析步
10.1.3 线性摄动分析
10.2 铲斗系统的振动分析
10.2.1 示例描述
10.2.2 创建部件
10.2.3 定义材料属性
10.2.4 定义和指派截面属性
10.2.5 定义装配
10.2.6 设置分析步
10.2.7 划分网格
10.2.8 边界条件和载荷
10.2.9 提交分析作业
10.2.10 后处理
10.3 重启动分析
10.3.1 重启动分析方法概述
10.3.2 创建重启动分析模型
10.3.3 模型属性
10.3.4 创建分析步
10.3.5 定义载荷
10.3.6 提交分析作业
10.3.7 后处理
10.4 本章小结
第11章 子程序
( 视频讲解：8分钟)
11.1 用户材料子程序简介
11.2 VUAMT用户子程序接口及调试
11.2.1 用户材料子程序VUMAT接口界面
11.2.2 用户材料子程序VUMAT的主要参数
11.2.3 用户材料子程序VUMAT的调试与提交方法
11.3 显式应力更新算法简介
11.4 VUMAT子程序的编制
11.5 Taylor杆撞击仿真分析
11.5.1 创建部件
11.5.2 划分网格
11.5.3 定义材料属性
11.5.4 定义装配
11.5.5 设置分析步
11.5.6 边界条件和载荷
11.5.7 提交分析作业
11.6 本章小结
附件一：INP文件
附件二：源程序
7.2.1 显式时间积分 ABAQUS/Explicit应用中心差分方法对运动方程进行显式的时间积分，应用一个增量步的动力学条件计算下一个增量步的动力学条件。在增量步开始时，程序求解动力学平衡方程，表示为用节点质量矩阵M乘以节点加速度ü等于节点的合(在所施加的外力P与单元内力I之间的差值)：
(7-1)
在当前增量步开始时(t时刻)，计算加速度为
(7-2)
由于显式算法总是采用一个对角的或者集中的质量矩阵，所以求解加速度并不复杂，不必同时求解联立方程。任何节点的加速度取决于节点质量和作用在节点上的合力，使得节点计算的成本非常低。
对加速度在时间上进行积分采用中心差分方法，在计算速度的变化时假定加速度为常数。应用这个速度的变化值加上前一个增量步中点的速度来确定当前增量步中点的速度：
(7-3)
速度对时间的积分加上在增量步开始时的位移以确定增量步结束时的位移：
(7-4)
这样，在增量步开始时提供了满足动力学平衡条件的加速度。得到了加速度，在时间上显式地前推速度和位移。所谓显式是指在增量步结束时的状态仅依赖于该增量步开始时的位移、速度和加速度。这种方法地积分常值的加速度。为了使该方法产生的结果，时间增量必须相当小，这样在增量步中加速度几乎为常数。由于时间增量步必须很小，所以一个典型的分析需要成千上万个增量步。幸运的是，因为不必同时求解联立方程组，所以每一个增量步的计算成本很低。大部分的计算成本消耗在单元的计算上，以此确定作用在节点上的单元内力。单元的计算包括确定单元应变和应用材料本构关系(单元刚度)确定单元应力，从而进一步计算内力。
下面给出了显式动力学方法的总结。
(1)节点计算。
动力学平衡方程：
(7-5)
对时间显式积分：
(7-6)
(7-7)
(2)单元计算。
根据应变率，计算单元应变增量。
根据本构关系计算应力
(7-8)
(3)设置时间t为t ?t，返回到步骤(1)。
