有限元上机实验报告
[——以Abaqus软件进行 的有限元分析]
汪健强
实验1——平面问题应力集中分析
目的要求：
掌握平面问题的有限元分析方法和对称性问题建模的方法。通过简单力学分析，可以知道本实验问题属于平面应力问题，基于结构和载荷的对称性，可以只取模型的1/4进行分析。
用8节点四边形单元分析X=0截面σx的分布规律和最大值，计算圆孔边的应力集中系数，并与理论解对比。 一、 实验过程概述：
1、 启动ABAQUS/CAE 2、 创建部件
3、 创建材料和截面属性 4、 定义装配件 5、 设置分析步
6、 定义边界条件和载荷 7、 划分网格 8、 提交分析作业 9、 后处理
10、退出ABAQUS/CAE 二、 实验结果：
（1）边界受力图
（1） X方向应力分量σx应力云图：
汪健强 有限元上机实验报告 ABAQUS
（2）左边界直线与圆弧边交点的σx值为： 2.96714 MPa；
（2） 左右对称面上的σx曲线：
三、 实验内容分析：
a) 模型全局σx应力分布：σx应力集中分布于中心圆孔与x、y轴相交的地方，且与
x轴相交处应力为负，与y轴相交处应力为正；沿圆周向周围，σx迅速减小；沿y方向的σx应力大于沿x方向的σx应力。 b) 应力集中系数为 2.92975，小于理论值3.0。
误差来源：有限元分析方法是将结构离散化，网格划分得越稀疏，计算出的结果就越偏离理论值。分的越密集，结果越接近与理论值。
四、 实验小结与体会：
通过本次实验，对理论课所学有限元基本方法有了一个更加直观、深入的理解。通过对Abaqus软件三个步骤：前处理、分析计算、后处理的操作，了解了这款软件的基本应用和它对有限元的一些很好的应用。试验中，遇到诸多问题，仔细思考，加之请教老师，逐一解决，确实很有收获。更增加了对有限元的认识，和对其功能之强大有了更深的理解。
实验二 平面问题有限元解的收敛性
一、 实验目的和要求：
（1） 在ABAQUS软件中用有限元法探索整个梁上σx和σy的分布规律。
（2） 计算梁底边中点正应力σx的最大值；对单元网格逐步加密，把σx的计算值与
理论解对比，考察有限元解的收敛性。
（3） 针对上述力学模型，对比三节点三角形平面单元和8节点四边形平面单元的求
解精度。
二、 实验过程概述：
（1） 创建部件
（2） 创建材料和截面属性 （3） 定义装配件 （4） 设置分析步
（5） 定义边界条件和载荷 （6） 划分网格 （7） 提交分析作业 （8） 后处理
（9） 细化网格验证收敛性 （10） 高阶单元分析与收敛
三、 实验结果：
边界受力图
（一） 单元类型：CPS3，单元尺寸：50
（1） 模型σx应力云图: 模型σy应力云图：
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