从2002年开始接触Abaqus有限元软件，至今已18年。期间，回答问题无数、回复全国各地企业工程师、博士生、硕士生、甚至牛校本科生问题更是不计其数。作者到过很多企业现场培训过，当然更多的学员会来到青岛当面培训或学习，个人的最大感触是：要想学好Abaqus软件，基本操作仅仅是最基础的技能，有限元分析结果是否正确、可靠、解决实际问题，可不仅仅是基本操作那么简单！一本好的工具书、技巧分享书可以让初学者少走弯路，让中级及高级用户发现更多奥妙！

Abaqus是一款计算力学软件，如果用户对力学概念不清楚、力学的基础理论、基本方法不理解，人云亦云地输入各种参数，将是非常可怕的行为，也会得出不正确的分析结果。

《Abaqus有限元分析常见问题解答与实用技巧》一书在2009年《Abaqus有限元分析常见问题解答》的基础上，增加了很多实用技巧，尤其增加了Python语言的章节内容、增加了后处理分析的更多实用功能、给出了非常多的温馨提示信息。与《Python语言在Abaqus中的应用》（第2版）相比，作者可能更强烈推荐本书。

感谢各位读者支持，学习过程中有任何问题，可以通过邮件caojinfeng@qut.edu.cn交流。

序  言

Abaqus是是国际上先进的大型通用非线性有限元分析软件，它在技术、品质以及可靠性等方面具有非常卓越的声誉，拥有世界上最大的非线性力学用户群。对于工程中各种线性和非线性问题，Abaqus都能够提供完美的解决方案，它每年都会更新版本，注入新“血液”、增加新功能，引领着全世界非线性有限元技术的发展。

对于广大的 Abaqus 用户，他们迫切需要有一本方便、实用的学习参考书，可以在遇到问题时及时查阅。2009年，曹金凤博士与我合作撰写了《Abaqus有限元分析常见问题解答》一书，挑选了Abaqus用户最经常遇到的几百个疑难问题，逐个给出了详细的解答，分享了我们在长期使用Abaqus过程中积累的经验，介绍了大量的建模分析技巧和查找解决模型问题的方法，该书出版至今已10年，重印9次，印量18000册。一本软件指南类的书，过了这么多年还能够得到广大读者的青睐，我们也是深感欣慰。

十年来，Abaqus的操作界面发生了较大的变化，增加了大量新功能。曹金凤博士更新了《Abaqus 有限元分析常见问题解答》的第一版内容，更名为《Abaqus有限元分析常见问题及实用技巧》。新书中增加了 Optimization 功能模块和 Abaqus 的 Python 脚本接口的内容介绍，以及更多的实用分析技巧，删除了过时的内容，相信这本新书会给读者带来更大的收获。

一本好书应该如同讲故事一般引人入胜。本书用朴素的语言，清晰阐述了重要的基础概念、实用技巧和有代表性的算例，带领读者从基本功能开始，循序渐进带领读者学习接触、非线性、弹塑性等高级分析，由简到难，由浅入深，引领读者迈入 Abaqus 有限元分析的更高殿堂。本书的出版将会进一步推动 Abaqus 软件的普及和发展，让 Abaqus 初学者在较短时间内掌握 Abaqus 有限元分析的精华，让 Abaqus 的中高级用户的有限元分析水平“更上一层楼”。

曹金凤博士在Abaqus领域有着丰富的教学和实际应用经验，2011年她还出版了《Python 语言在 Abaqus 中的应用》一书，它是国内第一本将 Abaqus 软件与功能强大的 Python 语言结合的书籍，至今也已重印7次，印量12000册，读者好评如潮。该书大大推进了国内 CAE 研发自动化的进程，在近两年的达索系统 SIMULIA 中国区用户大会上，越来越多的企业展示了基于 Python 语言的 Abaqus 二次开发插件，极大地提高了设计开发效率，缩短了产品研发周期。

2006年，我跟曹金凤博士因 Abaqus 软件结识并成为好友。她十余年来一直坚持为广大Abaqus用户提供相关培训，每年都认真回复大量 Abaqus 求助邮件。她勤奋刻苦，关爱后辈，在这里衷心祝愿她学术上取得更大的进步。

曹金凤博士由于孩子较小，白天很难挤出大块时间静心写书，在撰写《Abaqus有限元分析常见问题与实用技巧》的过程中，她几乎每天都是夜里两点左右才休息，十分辛苦。希望大家能够支持正版，在正规书店和网站购买本书！

金风科技  石亦平博士

2020年3月于北京

前  言

Abaqus 有限元分析软件拥有世界上最广大的非线性力学用户群，是国际上公认的最先进的大型通用非线性有限元分析软件之一，广泛应用于机械制造、石油化工、航空航天、汽车交通、土木工程、国防军工、水利水电、生物医学、电子工程、能源、地矿、造船以及日用家电等工业和科学研究领域。Abaqus 软件在技术、品质和可靠性等方面具有卓越的声誉，可以对工程中的各种复杂的线性和非线性问题进行分析计算。

从1997年 Abaqus进入中国以来，越来越多的企业、高校和科研院所开始使用 Abaqus 来进行产品研发和科学研究，其用户数量迅猛增长。机械工业出版社于2006年出版的《ABAQUS 有限元分析实例详解》是一本面向初级和中级用户的 Abaqus 学习指南，其详实的内容和深入浅出的系统讲解受到广大读者的一致好评。

2009年1月，我与石亦平博士合著了《ABAQUS 有限元分析常见问题解答》一书，出版以来，收到读者的一致好评。该书至今已出版10年，重印9次，销量18000+，是机械工业出版社最受读者欢迎的畅销书之一。当时，书中所用 Abaqus 软件版本为6.9，目前已更新至6.20，且增加了很多新功能，多年有限元分析经验的积累，都促使对《ABAQUS 有限元分析常见问题解答》一书进行更新和扩展，于是笔者撰写了本书《Abaqus 有限元分析常见问题及实用技巧》。

本书详细解答了读者使用 Abaqus 过程中经常遇到的重要问题，澄清了容易混淆的概念，增加了笔者的经验技巧、Optimization 功能模块的介绍以及 Abaqus 中的 Python 脚本接口的相关知识，除了告诉读者如何解决问题之外，更是从细处出发，教给读者发现问题，站在“Abaqus 软件”的立场上分析问题，避免出错，是每个 Abaqus 用户的必备参考书。

本书分为两篇：第1篇为基础篇，依次介绍 Abaqus / CAE 各个功能模块中的常见问题、解决方法和实用技巧；第2篇为提高篇，介绍了INP 文件、非线性分析、接触分析、弹塑性分析、Abaqus 的 Python 脚本接口等复杂问题的分析技巧。

本书内容基于 Windows 操作系统下的 Abaqus 6.19 版本。如果读者使用的是其他版本的 Abaqus，其操作界面可能与本书不完全相同，但书中介绍的基本概念、基本理论、基本方法、建模技巧、分析思路等，对于各个 Abaqus 软件版本都是适用的。

☆ 提示：本书中多处提到《ABAQUS 有限元分析实例详解》中的相关内容，简明起见，谈到此书时一律简称为《实例详解》。

读者对象

本书主要面向 Abaqus 软件的初级和中级用户，对于高级用户也有一定的参考价值。本书可以作为理工科院校师生学习 Abaqus 软件的参考书，也可为机械制造、石油化工、航空航天、汽车交通、土木工程、国防军工、水利水电、生物医学、电子工程、能源、地矿、造船等领域的工程技术人员和科研工作者提供有价值的参考。

在开始学习本书前，读者应该已经掌握《ABAQUS 有限元分析常见问题解答》中介绍过的 Abaqus 基本知识，熟悉 Abaqus/CAE 操作界面，了解 Abaqus 建模、提交分析和后处理的基本方法。

书中介绍操作实例时，一般不再详细介绍相关菜单、工具条、对话框、按钮的操作方法。如果读者在学习本书的过程中感觉比较吃力，无法按照书中的简要提示完成模型，建议读者先认真学习一下《实例详解》的内容，然后再开始学习本书。

本书特色

² 本书侧重于解答 Abaqus 使用过程中经常出现的疑难问题，重点介绍基本概念、基本方法、基本思路、经验技巧以及一些重要的知识点，学习过程中，读者应该结合所建模型细细体会、消化吸收后提高自己的有限元分析水平。

² 书中以问答的形式，展现给读者分析问题、查找错误原因、尝试解决办法的具体过程，教会读者如何举一反三，帮助读者提高解决问题的能力。

² 书中内容从实际应用出发，文字通俗易懂，深入浅出，读者不需要具备很深的理论知识，即可轻松地掌握 Abaqus 的分析技巧。

² 对于建模分析过程中容易出现错误地方，书中都尽量给出相应的实例，介绍错误信息的含义，分析错误原因，给出解决方法，并拓展介绍相关的知识。对于需要着重强调的地方，给出了醒目的提示或者黑体加粗显示，以引起读者注意。

² 随书资源包给出了重要实例的 CAE 模型文件、INP 文件和 ODB 文件，以方便读者学习。同时，还提供了本书全部常见问题的 PDF 文档，以方便读者查询本书内容。

² 书中软件截图均为 Abaqus 6.19版本，由于该版本的帮助文档没有数字编号，不便于读者查阅，因此笔者选用 Abaqus 6.14版本的帮助文档介绍相关知识，通过比较发现：两个版本的帮助文档差别很少。

☆ 重要提示：请不要直接打开随书资源包的 CAE 模型文件（.cae），否则可能会出现异常错误。应该先将 CAE 模型文件拷贝至硬盘，去掉只读属性后再在 Abaqus/CAE 中打开。

☆ 重要提示：资源包中的 CAE 模型文件都是在 Abaqus 6.19 版本下生成，只能使用6.19以上版本的 Abaqus / CAE 打开。如果使用6.19以下版本的 Abauqs 软件打开这些 CAE 文件，会看到错误信息：*** is not a valid model database。此时，可以通过导入 INP 文件的方式生成 Abaqus / CAE模型。

本书约定

² 如无特别说明，“单击”、“双击”和“拖动”均表示对鼠标左键进行操作。

² 书中的科学计数法使用了 Abaqus 操作界面中的格式。例如，用 4e9 表示。

致 谢

本书的写作与出版，得到了山东省重点研发计划（公益类专项）（2019GGX101020)、“结构声与机械故障诊断实验室”的资助，在此表示衷心地感谢。

感谢我敬爱的导师—中国矿业大学（北京）姜耀东教授多年来给予笔者的大力支持、鼓励和指导，恩师严谨求实的治学作风、循循善诱的治学精神、精益求精的治学态度使笔者受益匪浅。恩师谦逊宽容的态度、和善友爱的处事方式，是我一生学习的榜样。能做您的学生，深感荣幸。

感谢我的良师益友—金风科技石亦平博士，他在百忙之中为本书撰写了序言，对书中的内容给予了高度的肯定。值本书即将出版之际，向他表示深深地谢意，感谢他十多年来对我学习、工作、生活等方方面面的指导与帮助。交友如您，一生荣幸！

感谢青岛理工大学各位同仁对本人工作的指导与支持。

Abaqus有限元分析涉及多个领域的知识，是一项复杂且庞大的课题，笔者深感无法在一本书中将其全部覆盖。如果能够为读者的实际工程分析提供一些帮助，就颇感欣慰了。

由于笔者水平有限，书中难免会有错误和纰漏之处，敬请各位专家和广大读者批评指正，并欢迎通过电子邮件 caojinfeng@qut.edu.cn 与笔者交流。

                                     青岛理工大学机械与汽车工程学院  曹金凤

                                                      2020年3月于青岛