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上机实验2——平面问题有限元解得收敛性

1．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,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，考察有限元解得收敛性。

（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。

2．操作步骤

2.1创建部件

启动ABAQUS/CAE，进入Module/Part:

(1)创建部件点击，Name:beam,ModelingSpace:2DPlanar,Approximatesize:2000。

（2）梁平面应力模型选择左侧工具栏中的绘图工具，绘制如图1所示矩形框。如尺寸

符合要求，点击屏幕下方的Done，得到梁的平面应力模型。

图1绘制矩形框

2.2创建材料和界面属性

Module/Property:

(1)创建材料点击，弹出CreateMaterial对话框。

Name:Steel,点击Mechanical——Elasticity——Elastic。Young’sModulus:210000,

Poisson’sRatio:0.3。

(2)创建界面属性点击，弹出CreateSection对话框，点击Continue…,保持默认参

数不变(Materia:Steel;Planestress/strainthickness: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，InstanceType默认参数为：Independent(meshoninstance)，点击OK。

2.4设置分析步

Module/Step:

（1）点击，弹出CreateStep对话框中，Name:PressureLoad,ProcedureType:General;

选中Ststic,General,点击Continue。在弹出的EditStep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_beam。

2.5定义边界条件和载荷

Module/Load:

(1)先将梁模型的左右两边界从中点分为两段。按住图标不放，从中选择。左单

击平板左边界，然后左单击左边界的中点，中键确认。类似方法分割右边界。

(2)施加载荷点击，TypesforSelectedStep:Pressure,其余参数保持默认值，点击

Continue。点击平板的上侧边界线，中键确认，弹出EditLoad对话框，设置Magnitude:1，

其余保持默认参数。

(3)定义简支梁的左边界条件点击，弹出CreateBoundaryCondition对话框，在

Name后面输入Fix-left,TypesforSelectedStep选择Displacement/Rotation,点击Continue,点击

左边中点，点击鼠标中键弹出EditBoundaryCondition对话框中，选中U1和U2，点击OK。

(4)定义简支梁右边界再次点击，在Name后面输入Fix-right,点击Continue。点击

平板的右边中点，点击鼠标中键，选中U2，然后点击OK。视图中的模型如图2所示。

图2创建边界条件后的图形显示

2.6划分网格

Module/Mesh：

在窗口顶部的环境栏中把Object选项设为Assembly。

(1)设置边上的种子点击左侧工具栏中的，在弹出的对话框中Approximateglobal

size:50,点击OK