非线性本构关系在ABAQUS中的实现 阚前华等著 2019年版（高清带书签）正式版、免费下载 9787030618153
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大笨象分享时间：2022-03-27
更新时间：2022-03-27
出版日期：2019-08
ISBN： 9787030618153
出版社：北京：科学出版社
资源大小：45.08M
内容简介：
本书主要针对不同类型的非线性本构关系及其有限元实现过程进行阐 述，着重讨论时间相关和时间无关两类非线性本构关系、循环本构关系和热力耦合循环本构关系、大变形本构关系、晶体塑性循环本构关系和应变 梯度塑性本构关系。通过对非线性本构关系的应用背景、本构方程、非线 性方程迭代求解和一致性切线模量推导进行详细介绍，展示非线性本构关系在结构非线性分析中的具体应用，为研宄固体材料非线性力学响应提供 基本的理论体系和数值分析方法。
固体力学研究固体在外力、温度和形变作用下的响应，是连续介质力学的一个重要分 支，固体材料的本构关系则是固体力学最重要的研究方向之一，是进行复杂材料非线性 分析的基石。材料本构关系的合理性和准确性是真实反映固体材料服役行为和开展结构数 值分析的前提。目前大部分规范采用Hooke定律描述弹性应力-应变关系，进而基于许用 应力开展结构设计。然而，随着新型材料和结构的不断涌现，材料和结构的服役环境日趋 复杂，不仅涉及传统的金属材料，还有可能利用到高分子材料、智能材料等；不仅涉及弹 塑性问题，还可能涉及热力耦合问题；不仅涉及单调加载情形，还有可能涉及循环加载情 形；不仅涉及宏观尺度，还有可能涉及微纳米尺度。有限元分析作为国际工业界成熟的结 构分析方法已被广泛应用在生产、制造的各个环节，极大地缩短了产品的研发周期。其中，常用的ABAQUS、ANSYS、NASTRAN、COMSOL Multiphysics等有限元软件因其工程 仿真的便利性和求解器的高效性等，受到高等院校、科研院所和工业界的普遍欢迎。它们均为用户提供了大量的标准材料库，包含了多种经典的非线性材料模型。然而，非线性本 构关系因材料、服役环境、研宄尺度而异，现有有限元软件中难以一一包含。因此，针对不同类型、服役环境和研究尺度，借助大型有限元软件ABAQUS开发非弹性本构关系的 用户材料子程序，对固体材料和结构在复杂加载环境下的强度和疲劳分析具有重要的理论意义和工程应用价值。
作者于2003年开始从事固体材料本构关系及其有限元实现方面的研宄工作，不断推 行非线性本构关系在航空、核电、铁路和高速公路等方面的应用，深切感受到工业界对复 杂服役环境下结构非线性分析的紧迫需求；同时，也深知非线性本构关系自身的复杂性， 一个基础的开发范例将极大地加快科技工作者的研发周期，而这些基础资料却很难从公共 渠道获取。作者及其合作者自2008年开始在研究生教学中开设了 “非弹性本构关系及其 有限元实现”课程，广受研究生的欢迎，大量研宄生在该课程的启发下完成了硕士学位论文和博士学位论文。然而，该课程目前仅受益于西南交通大学力学、土木和机械专业的研究生。
为了更好地为从事非线性本构关系用户子程序开发的广大研究生群体和科技工作者 服务，作者试图通过本书尽可能全面地介绍结构分析中最新的非线性本构关系，不仅详细 地介绍了不同非线性本构关系的本构框架及其应用范围，还重点介绍了有限元实现过程， 并通过单个单元和结构分析进行充分验证，旨在说明不同类型非线性本构关系有限元实现的差异和特点，为开发者提供范例和参考。更为重要的是，所有开发的用户子程序源代码和输 入文件均通过二维码方式提供，极大地方便了读者阅读和学习。考虑到ABAQUS在非线性 材料本构关系方面的突出表现和用户子程序开发的友好性，本书所有实例均在ABAQUS中 完成，读者通过修改相关代码对应的变量可较容易地移植到其他有限元软件中。
本书共13章，以不同类型的非线性本构关系为例，结合团队的研究成果，详尽地介 绍了各类非线性本构关系在有限元软件ABAQUS中的有限元实现过程。第1章为绪论部分，介绍本构关系的框架、用户子程序模板和输入文件格式；第2~6章首先介绍非线性 弹性和黏弹性本构关系，进而考虑弹塑性、黏塑性和超弹性本构关系；第7章和第8章介 绍循环弹塑性和黏塑性本构关系；第9章和第10章介绍热力耦合循环塑性本构关系和耦 合损伤循环塑性本构关系；第11章则在大变形框架下介绍弹塑性循环本构关系；第12 章和第13章基于微观变形机制考虑材料的晶体结构和尺寸效应分别介绍了晶体塑性循环本构关系和应变梯度塑性本构模型。
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