大纲

主要内容

重点

一、非线性分析基础与接触理论

1、Abaqus整体架构与非线性求解流程介绍

2、线性与非线性问题对比（应力-应变关系、平衡方程、迭代求解）

3、非线性三类：几何非线性（大变形、大转角）、材料非线性（塑性、超弹性）、接触非线性（边界变化）

4、非线性分析收敛性问题：牛顿-拉夫森法、弧长法、增量步长控制

5、接触理论：接触面、接触对、主从面选择原则

6、接触算法：罚函数法、拉格朗日乘子法、表面黏结与分离

7、摩擦模型：库伦摩擦、粘滑转换、各向异性摩擦

建立学员对非线性问题和接触建模的系统认识；理解收敛控制的重要性。

二、接触建模与案例实操

1、Abaqus中接触定义流程：General Contact与Contact Pair区别

2、接触属性参数设定（摩擦系数、法向刚度、接触容差）

3、初始几何位置与干涉处理方法（调整接触初始化、过盈装配）

4、收敛问题调试（步长、接触算法切换、稳定化因子）

案例-1：球-平板压痕接触，观察接触压力分布与摩擦影响

案例-2：螺栓连接件接触建模（含预紧力）

案例-3：齿轮啮合与摩擦接触

结合多个实际案例，掌握复杂接触问题建模技巧与调试手段。

三、屈曲分析理论与应用

1、屈曲类型：全局屈曲、局部屈曲、屈曲后失稳

2、线性屈曲（特征值分析）：理论推导与ABAQUS建模流程

3、屈曲模态的物理意义与工程解读

4、非线性屈曲：几何缺陷的引入方法（Imperfection）、材料非线性影响

5、Abaqus屈曲分析流程：Step设定、特征值提取、后处理

案例-1：Euler柱屈曲（对比理论与仿真）

案例-2：薄板屈曲分析（特征值与非线性对比）

案例-3：复合结构屈曲（梁-板组合）

掌握屈曲分析从理论到建模的全流程，理解特征屈曲与非线性屈曲的区别与联系。

四、料非线性与综合案例

1、弹塑性模型：各向同性/运动硬化、Von Mises与Drucker-Prager准则

2、超弹性模型：Neo-Hookean、Mooney-Rivlin、Ogden，实验数据拟合方法

3、损伤与断裂：延性损伤、脆性断裂、疲劳损伤模型

4、Abaqus材料模型库介绍及选择方法

案例-1：金属拉伸试验仿真（对比实验应力-应变曲线）

案例-2：橡胶密封件的超弹性分析

案例-3：材料损伤与断裂模拟（裂纹扩展）

综合案例-1：带摩擦接触的薄壁结构屈曲分析（结合接触+材料+几何非线性）

3、总结：常见非线性问题的收敛策略与排查流程

Q&A：学员实际问题答疑

巩固材料非线性建模能力，综合应用屈曲、接触、非线性，解决实际工程问题。

备注

学员需自备电脑一台，提前安装Abaqus2023版本软件。