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/CAE2、 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 方向应力重量 σx 应力云图:下载后可任意编辑(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
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、深化的理解
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,认真思考,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