有限元分析实验 Abaqus 实验报告 指导教师：葛建立 姓名： 学好： 实验一 平面问题应力集中分析 一、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σ x 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。 二、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 三、实验结果： (１)σ x 应力云图： (２)左边界直线与圆弧边交点的σ x 值为：2.96733MPa。 (３)左右对称面上的σ x 曲线： 四、实验内容分析： 模型全局σ x 应力分布：σ x 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，σ x 迅速减小；沿 y 方向的σ x应力大于沿 x 方向的σ x 应力。 应力集中系数为 2.96733，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。 五、实验小结与体会： 通过本次实验，基本掌握了有限元法解决问题的方法。并且了解了ＡＢＡＱＵＳ的解决问题的步骤。 实验二 平面问题有限元解的收敛性 一、实验目的和要求： 在 ABAQUS 软件中用有限元法探索整个梁上σ x 和σ y 的分布规律。 计算梁底边中点正应力σ x 的最大值；对单元网格逐步加密，把σ x 的计算值与理论解对比，考察有限元解的收敛性。 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： （一）单元类型：CPS3，单元尺寸：50 （1）模型σ x 应力云图: （2）模型σ y 应力云图： （3）底边中点σ x 最大值：12.9686 MPa （4）底线上各点x 方向的应力曲线： （二）单元类型：CPS3，单元尺寸：20 （1）模型σ x 应力云图: （2）模型σ y 应力云图： （3）...
