ABAQUS有限元软件在道路工程中的应用

1 绪论

1.1 有限元与ABAQUS

1.2 道路工程中的典型问题

1.3 本书的主要内容

第一部分 基础篇

2 有限单元法的基本原理

2.1 有限单元法求解的基本步骤

2.1.1 位移函数

2.1.2 单元应变和初应变

2.1.3 单元应力

2.1.4 等效结点力与单元刚度矩阵

2.1.5 结点载荷

2.1.6 结点平衡方程与整体刚度矩阵?

2.2 常见单元的单元刚度矩阵和结点载荷

2.2.1 矩形单元

2.2.2 四面体单元

2.3 能量原理

2.3.1 虚位移原理

2.3.2 最小势能原理

2.3.3 最小余能原理

2.4 有限元解的收敛性

2.5 形函数及其应用

2.5.1 形函数的定义

2.5.2 典型的一维、二维和三维形函数

2.5.3 坐标变换

2.6 本章小结

3 ABAQUS有限元基本知识

3.1 ABAQUS产品的组成（Products）

3.2 ABAQUS／CAE的组成（Components）

3.3 ABAQUS／CAE中的分析模块（Modules）

3.4 ABAQUS／CAE中的常用工具（Tools）

3.4.1 ABAQUS／CAE中的常用工具

3.4.2 实例：路面结构的受力分析

3.5 ABAQUS分析模型的组成

3.5.1 ABAQUS分析的过程

3.5.2 ABAQUS分析模型的组成

3.6 ABAQUS中的常用命令（Commands）

3.7 ABAQUS中的常用文件（Files）

3.7.1 常用文件

3.7.2 其他文件

3.8 ABAQUS中的帮助文档（Documentation）

3.9 本章小结

4 常用材料的本构模型及UMAT

4.1 道路工程中常用材料的本构模型

4.2 典型的弹性模型和塑性模型

4.3 道路工程常见材料模型及UMAT

4.3.1 道路工程中常见材料模型

4.3.2 用户子程序UMAT和应用程序（Utilities）

4.3.3 修正Burgers模型用户子程序UMAT的编写

4.3.4 Duncan-Chan9模型用户子程序UMAT的编写

4.3.5 UMAT用户子程序的用法

4.4 本章小结

5 单元及网格划分技术

5.1 有限单元

5.1.1 单元的表征

5.1.2 实体单元

5.1.3 壳单元

5.1.4 梁单元

5.1.5 桁架单元

5.2 刚性体

5.2.1 刚性体使用的时机

5.2.2 刚性体部件

5.2.3 刚性单元

5.3 实体单元的使用

5.3.1 单元的数学描述和积分

5.3.2 实体单元的选择

5.4 网格划分技术

……

第二部分 应用篇

参考文献

《ABAQUS有限元软件在道路工程中的应用（附光盘）》分为基础篇和应用篇两个部分。基础篇介绍了有限单元法的基本原理、ABAQUS有限元基本知识、道路工程中常用材料模型和UMAT的编写、单元及网格划分技术、inp文件用法；应用篇中运用实例的形式，采用ABAQUS有限元程序分析了道路工程（包括部分岩土工程）中的典型问题：包括沥青路面结构的裂缝问题和动态响应问题、沥青路面结构的车辙问题、软土地基上路面结构的沉降问题、桥台地基的沉降问题和路堤边坡稳定性问题等。
《ABAQUS有限元软件在道路工程中的应用（附光盘）》可作为高等学校道路相关专业研究生和高年级本科生的有限元课程教材，也可作为道路工程、岩土工程等相关专业科研人员的专业参考书或培训教材。