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有限元软件ABAQUS的操作实验 实验报告 学科专业：机械工程及自动化 学生姓名： 学号： 指导老师： 实验时间：2010年5月 实验成绩： 南京理工大学机械工程学院 实验一 平面问题应力集中程度 实验目的和要求 一个正方形，边长L=200cm，中心有一个孔，直径D=10mm，左右边受均不拉伸载荷，面力集度q=1MPa，如下图示。材料参数：E=210000MPa，=0.3，为平面应力模型。当边长L为无限大时，x=0截面上理论解为 其中R为圆孔半径，r为截面上一点距离圆心的距离。X=0截面上孔边（r=R）应力=3q，所以理论应力集中系数为3.0 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。通过简单的力学分析，可以知道该问题属于平面应力问题，给予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截面上的分布规律和最大值，计算圆孔边的应力集中系数，并与理论值对比。 实验过程 2.1创建部件 启动ABAQUS/CAE，进入Module/Part: (1)创建部件 点击，Name:Plate,Modeling Space:2D Planar,Approximate size:200。 （2）选择左侧工具栏中的绘图工具，绘制下图示图形。 二维几何模型 2.2创建材料和界面属性 Module/Property: (1)创建材料 点击，弹出Create Material对话框。 Name:Steel,点击Mechanical——Elasticity——Elastic。Young’s Modulus:210000, Poisson’s Ratio:0.3。 (2)创建界面属性 点击，弹出Create Section对话框，点击Continue…,保持默认参数不变(Materia:Steel;Plane stress/strain thickness:1)，点击OK。 (3)点击图标，给部件赋予截面属性。 2.3定义装配件 Module/Assembly: 点击，在弹出的Create Instance 对话框中，前面创建的部件Plate被自动选中，Instance Type默认参数为： dependent(mesh on part)，点击OK。 2.4设置分析步 Module/Step: （1）点击，弹出Create Step对话框中，Name:Apply Load,Procedure Type:General;选中Ststic,General,点击Continue。在弹出的Edit Step对话框中，保持各参数的默认值。 （2）点击窗口顶部工具栏中的保存模型，命名为xiti_plate。 2.5定义边界条件和载荷 Module/Load: （1）施加载荷 点击，在弹出的Create Load对话框中将Types for Selected Step设为Pressure,其余参数保持默认值，点击Continue。点击平板的右侧边界线，中键确认，弹出Edit Load对话框，设置Magnitude:-1，其余保持默认参数。 (2)定义平板左边上的对称边边界条件 点击，弹出Create Boundary Condition对话框，在Name后面输入Fix-x,将Step设为Initial，Types for Selected Step 选择Displacement/Rotation,点击Continue,点击平板的左侧边界线，点击鼠标中键弹出Edit Boundary Condition对话框中，选中U1（默认为0），点击OK。 (3)定义平板底边上的对称边界条件 同步骤（2），在Create Boundary Condition对话框中，Name后面输入Fix-Y, 将Step设为Initial，Types for Selected Step 选择Displacement/Rotation,其余各项参数保持默认值，点击Continue。点击平板的底边界线，在视图中点击鼠标中键。在弹出的Edit Boundary Condition对话框中设置U2=0，然后点击OK。施加约束和边界条件之后的模型如下图示： 施加载荷和边界条件后的模型 2.6划分网格 Module/Mesh： 在窗口顶部的环境栏中把Object选项设为Part。 (1)设置总体种子 点击左侧工具栏中的，在弹出的对话框中Approximate global size:5,点击OK确认。 (2)修改圆弧边种子 在左侧工具栏中的上按住鼠标左键不放，显示一组图标，选择，点击圆弧，在试图中点击鼠标中键