有限元上机报告
ABAQUS有限元上机报告 南理工
有限元上机实验报告[——以Abaqus软件进行的有限元分析]汪健强1008320139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方向应力分量σx应力云图：（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。
有限元法基础及应用实验上机报告实例
一，实验描述：1、本作业属于哪类问题在本作业中，根据板的结构特点和受力情况，确定该问题属于平面对称应力问题，定义分析类型为静力学分析。
2、本文采用如何的单位制本题中，长度单位为m，故为方便起见，采用力的单位为N，压强的单位为pa，时间的单位为s，质量的单位为kg。
3、单元类型：对单元描述；材料；实常数单元类型为选取shell Elastic 4node63单元材料：弹性模量为2.1e11pa，泊松比为0.33。
由题意确定时常数，即厚度为0.1m4、划分网格。
网格划分设置。
单元数，节点数。
网格化分设置：设置单元边长值为0.1m，指定单元形状为Areas。
5、加载描述（1）对整体模型，首先对四周固定端加载位移约束，设定其位移值为0；然后，对面施加面载荷，设置面载荷为20000N；接着将施加在实物体上的载荷转换到有限元模型上，并显示施加在有限元模型上的载荷。
加载完后，对该有限元模型进行求解。
（2）对四分之一模型，首先对两边固定端加载位移约束，设定其位移值为0；然后，对两坐标轴所在的边施加对称载荷，最后对面施加面载荷，设置面载荷为20000N；接着将施加在实物体上的载荷转换到有限元模型上，并显示施加在有限元模型上的载荷。
加载完后，对该有限元模型进行求解。
6、后处理：最大MISIS应力和最大位移的位置和大小。
绘制结构的应力和变形图。
二，实验步骤（一）绘制整体实体模型1，在ANSYS中构造实体模型，如下图所示2，根据结构特点及所受载荷地情况，选取shell Elastic 4node63单元，设置材料常数：弹性模量E=2.1e11，u=0.33，单元边值为0.1m对其进行网格剖分，网格划分图如下：3，正确施加载荷和边界条件，结果如下：边界条件施加载荷20000N/m求解以后4，绘制平板的应力和变形图，并给出最大应力和变形的位置及大小：应力图应变图从图中可以看出其中实体边界中点位置的应力最大为0.583e+07pa，最大变形在中间圆弧的位置，0.144e-3m（二）绘制四分之一的实体模型1，在ANSYS中构造实体模型，如下图所示2,根据结构特点及所受载荷地情况，选取shell Elastic 4node63单元，设置材料常数：弹性模量E=2.1e11，u=0.33，单元边值为0.1m对其进行网格剖分，网格划分图如下：3，正确施加载荷和边界条件，注意此处有一个对称载荷的加载，结果如下：4，绘制平板的应力和变形图，并给出最大应力和变形的位置及大小：应力图应变图三，实验小结这次ANSYS上机实验课是使用shell中的Elastic 4node63单元，这使我对ANSYS软件中的单元有了更深的认识，同时对平面问题的静力分析的基本思路和操作步骤更加熟悉。
有限元上机实验报告
有限元ANSYS实验报告
学校：华北水利水电大学
学院：机械学院
专业：机械设计制造及其自动化
姓名：
学号：2010
指导老师：纪占玲
（一）带孔板壳模型静力分析一、新建文件
二、预处理，选择材料模型类型等。
三、建模
四、划分单元
五、施加约束、载荷
六、求解
七、查看结果
（二）内六角扳手静力分析
问题：
一个截面宽度为10mm的内六角扳手，在手柄的顶部施加扭矩为100N，然后在相同的部位施加垂直向下的力20N，分析在两种荷载作用下扳手的应力分布。
尺寸如下：截面宽度10mm、形状为正六边形、手柄长20cm、杆长7.5cm，倒角半径1cm、弹性模量2.1×10¹¹Pa，泊松比0.3 。
一、新建文建，预处理和上面一样，把不同的模型类型选择如下：
二、建模
三、划分单元网格，并生成实体模型
四、施加约束、载荷
五、查看结果
（三）其它练习实例。
有限元上机报告
有限元上机报告模板一、实验目的题目：图示折板上端固定，右侧受力F=1000N，该力均匀分布在边缘各节点上；板厚t=2mm，材料选用低碳钢，弹性模量E=210GPa，u=0.33。
此题属于平面应力问题，采用的单元类型为：Solid Quad-8node单位制：力（N）、弹性模量（MPa）、长度（mm）。
二、实体建模的方法1.定义矩形：Main Menu>Preprocessor>Modeling>Create>Areas>Rectangle>By Dimensions。
输入：X1=0，X2=30，Y1=0，Y2=60。
点击对话框上的Apply按钮创建第一个矩形。
输入X1=30，X2=60，Y1=0，Y2=30。
点击对话框上的OK按钮创建第二个矩形。
2. 面图元的加运算：Main Menu>Preprocessor>Modeling>Operate>Booleans>Add>Areas。
点击对话框上的Pick All按钮，所有的面被加在一起。
点击ＳＡＶＥ＿ＤＢ保存数据。
三、单元类型1. 此题属于平面应力问题，采用Solid单元的Plane82。
2. 材料属性：弹性模量为21e4MPa，泊松比为0.33。
3. 实常数：板厚2mm。
四、划分网格以边长为2mm的正方形划分单元，总共有675个单元，736个节点。
具体操作如下：1. Main Menu >Preprocessor>Meshing>Mesh Tool.2. 在Mesh Tool面板上点击Size Controls模块内的Global Set 按钮，在弹出的对话框中输入Element edge length为2，按ok完成。
3. 在Mesh下拉框中选Areas。
4. 点击Mesh按钮网格划分，点击Pick All按钮，点击Close关闭Mesh Tool 面板。
南京理工大学2016年有限元上机实验报告(ABAQUS)
点线性等参元（完全积分 Quad，Linear；减缩积分 Quad，linear，Reduced integration；非协调模式 Quad，Linear，Incompatible modes）和 8 节点二次等参 元（Quad，Quadratic） 。
7 创建并提交分析。 ○ 8 查看结果并分析。 ○
4 计算结果分析讨论与结论
4.1 粗网格下梁中部应力分量和上下边法向应力对比
1 理论解： ○
X 方向正应力由下式计算：
已知 q=1N/mm2 ，h=160mm，L=1000mm， ymax
h 代入上式得： 2
3
x max
6 106 1 1 1 3 0 0.08 106 4 29.497MPa 3 0.16 4 2 4 5
分别应用 3 节点三角形单元、4 节点线性等参元（完全积分、减缩积分、 非协调模式） 、8 节点二次等参元完全积分进行下列各项数值实验：1）用粗网 格求解梁中部应力分量 x 最大值和上下边法向应力分量，并通过精确解对采用 不同单元的 x 计算精度进行对比分析；2）对粗网格下梁中部铅直（y 向）位移 进行对比分析；3）通过多次网格加密，对比试验 3 节点三角形单元和 8 节点二 次等参元的收敛速度。总结出研究结论，撰写实验报告。
2 3 节点三角形单元计算结果： ○
x 的应力云图
梁中部应力分量 x 变化曲线
上边法向应力分量
4
下边法向应力分量
梁中部应力分量 x 最大值为 17.03Mpa。 梁上边法向应力分量最大值为-1.3428Mpa 梁下边法向应力分量最大值为 0.3428Mpa
3 4 节点线性等参单元完全积分： ○
-0.130665
有限元上机实验报告
有限元上机实验报告结构数值分析与程序设计上机实验院系 :土木工程与力学学院专业:土木工程班级:姓名:学号 :指导教师:1、调试教材 P26-30 程序 FEM1。
1.1 、输入数据文件为 :6,4,12,6,1.0E0,0.0,1.0,0.0,13,1,25,2,43,2,56,3,50.0,2.00.0,1.01.0,1.00.0,0.01.0,0.02.0,0.01,3,7,8,10,121.2 、输出数据文件为 :NN NE ND NFIX E ANU T GM NTYPE6 4 12 60.1000E+01 0.000 1.0000.0000E+00 1 NODE X-LOAD Y-LOAD1 0.000000E+00 -0.100000E+012 0.000000E+00 0.000000E+003 0.000000E+00 0.000000E+004 0.000000E+00 0.000000E+005 0.000000E+00 0.000000E+006 0.000000E+00 0.000000E+00NODE X-DISP Y-DISP1 -0.879121E-15 -0.325275E+012 0.879121E-16 -0.125275E+013 -0.879121E-01 -0.373626E+004 0.117216E-15 -0.835165E-155 0.175824E+00 -0.293040E-156 0.175824E+00 0.263736E-15ELEMENT X-STR Y-STR XY-STR1 -0.879121E-01 -0.200000E+01 0.439560E+002 0.175824E+00 -0.125275E+01 0.256410E-153 -0.879121E-01 -0.373626E+00 0.307692E+004 0.000000E+00 -0.373626E+00 -0.131868E+00 2、修改 FEM1,计算 P31例 2-2 。
上机报告--有限元分析
有限元分析上机报告上海电机学院机械学院目录Project1 桁架结构静力有限元分析 (1)Project2 梁结构静力有限元分析 (3)Project3 平面结构静力有限元分析 (5)Project4 实体结构静力有限元分析 (6)有限元分析上机报告Project1 桁架结构静力有限元分析上机地点上机日期指导教师班级学号姓名一、上机目的二、主要仪器设备三、上机结果1、根据任务要求提交图片或者数据；2、提交.log文件；3、验证有限元分析结果。
四、体会与建议有限元分析上机报告Project2 梁结构静力有限元分析上机地点上机日期指导教师班级学号姓名一、上机目的二、主要仪器设备三、上机结果1、根据任务要求提交图片或者数据；2、提交.log文件；3、验证有限元分析结果。
四、体会与建议有限元分析上机报告Project3 平面结构静力有限元分析上机地点上机日期指导教师班级学号姓名一、上机目的二、主要仪器设备三、上机结果1、根据任务要求提交图片或者数据；2、提交.log文件。
四、体会与建议有限元分析上机报告Project4 实体结构静力有限元分析上机地点上机日期指导教师班级学号姓名一、上机目的二、主要仪器设备三、上机结果1、根据任务要求提交图片或者数据；2、提交.log文件。
四、体会与建议出师表两汉：诸葛亮先帝创业未半而中道崩殂，今天下三分，益州疲弊，此诚危急存亡之秋也。
然侍卫之臣不懈于内，忠志之士忘身于外者，盖追先帝之殊遇，欲报之于陛下也。
诚宜开张圣听，以光先帝遗德，恢弘志士之气，不宜妄自菲薄，引喻失义，以塞忠谏之路也。
宫中府中，俱为一体；陟罚臧否，不宜异同。
若有作奸犯科及为忠善者，宜付有司论其刑赏，以昭陛下平明之理；不宜偏私，使内外异法也。
侍中、侍郎郭攸之、费祎、董允等，此皆良实，志虑忠纯，是以先帝简拔以遗陛下：愚以为宫中之事，事无大小，悉以咨之，然后施行，必能裨补阙漏，有所广益。
将军向宠，性行淑均，晓畅军事，试用于昔日，先帝称之曰“能”，是以众议举宠为督：愚以为营中之事，悉以咨之，必能使行阵和睦，优劣得所。
南理工有限元分析实验报告
有限元上机实验报告学生专业学生学号学生姓名实验日期南京理工大学机械工程学院一、实验设备机械工程软件工具包Ansys二、实验主要流程和步骤（1）建立有限元模型的几何、输入模型的物理和材料特性、边界条件和载荷的描述、模型检查的整个过程。
具体操作如下： ①定义文件名 ②建模③选用单元类型 ④设定单元的厚度 ⑤设定材料属性 ⑥离散几何模型 ⑦施加位移约束 ⑧施加压强⑨查看最后的有限元模型（2）对建立的有限元模型选择相应的求解器进行求解运算。
（3）对计算结果进行考察和评估，比如绘制应力、变形图，将结果与失效准则进行比较等。
习题11、已知条件简支梁如图3.1.1所示，截面为矩形，高度h=200mm ，长度L=1000mm ，厚度t=10mm 。
上边承受均布载荷，集度q=1N/mm 2，材料的E=206GPa ，μ=0.29。
平面应力模型。
X 方向正应力的弹性力学理论解如下：)534()4(622223-+-=h y h y q y x L h q x σ2、目的和要求（1）在Ansys 软件中用有限元法探索整个梁上x σ，y σ的分布规律。
（2）计算下边中点正应力x σ的最大值；对单元网格逐步加密，把x σ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4节点四边形平面等参元的求解精度。
3、实验步骤（1） 定义文件名， （2）建模，（3）选用单元类型 （4） 设定单元的厚度 （5） 设定材料属性 （6） 离散几何模型 （7）施加位移约束 （8） 施加压强（9） 查看最后的有限元模型 （10） 提交计算 （11） 查看位移（12） 查看模型X 方向应力（13） 查看X 方向上的应力关于X 轴的位移图模型图1MNMXXY Z0.116E-06.232E-06.348E-06.464E-06.580E-06.696E-06.812E-06.927E-06.104E-05APR 13 201309:15:22NODAL SOLUTION STEP=1SUB =1TIME=1USUM (AVG)RSYS=0DMX =.104E-05SMX =.104E-05位移云图1MNMXXY Z-188808-147068-105329-63589-218501989061629103369145108186848APR 13 201309:23:35NODAL SOLUTION STEP=1SUB =1TIME=1SX (AVG)RSYS=0DMX =.104E-05SMN =-188808SMX =186848应力云图1107.036283.180459.324635.468811.612987.7561163.9001340.0441516.1881692.3321868.479(x10**2) 0.1.2.3.4.5.6.7.8.91DISTAPR 13 201309:32:04POST1STEP=1SUB =1TIME=1PATH PLOT NOD1=1NOD2=2X1X 向应力关于X 轴位移图 三角单元三角单元模型1MNMXXY Z0.964E-07.193E-06.289E-06.386E-06.482E-06.578E-06.675E-06.771E-06.867E-06APR 13 201309:42:17NODAL SOLUTION STEP=1SUB =1TIME=1USUM (AVG)RSYS=0DMX =.867E-06SMX =.867E-06三角单元位移图1MNMXXY Z-129669-100854-72038-43223-14408144084322372038100854129669APR 13 201309:43:16NODAL SOLUTION STEP=1SUB =1TIME=1SX (AVG)RSYS=0DMX =.867E-06SMN =-129669SMX =129669三角单元应力云图1104.842224.027343.212462.397581.582700.767819.952939.1371058.3221177.5071296.688(x10**2) 0.1.2.3.4.5.6.7.8.91DISTAPR 13 201309:46:38POST1STEP=1SUB =1TIME=1PATH PLOT NOD1=1NOD2=2X1三角单元X 向应力关于X 轴位移图1MNMXXY Z-158263-123094-87924-52754-17585175855275487924123094158263APR 13 201309:50:47ELEMENT SOLUTION STEP=1SUB =1TIME=1SX (NOAVG)RSYS=0DMX =.867E-06SMN =-158263SMX =158263X 向应力中间最大两边小，有限元解只是一种数值近似与理论解还是有误差的。
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有限元上机报告
一、有限元分析的目的
1、进行结构的最优方案设计
2、分析结构破坏的原因，寻找改进途径
二、有限元模型的特点
1、实体建模
两个矩形的尺寸分别为 X1=0 X2=30 Y1=-30 Y2=30
X1=30 X2=60 Y1=0 Y2=-30 创建如下的实体模型
X
Y Z
并进行面图元的加运算，将两块矩形加起来形成一个整体，如下图
X
Y Z
NOV 28 2012
实体建模完成。
2、网络划分
（
1）定义材料属性： 在EX 框中输入杨氏模量210e6，PRXY 框中输入比例0.33 如下图
按OK 完成材料属性的定义。
在Main menu-Preferences 中勾选Structural 选项，表示作结构分析。
（2）定义单元类型： 选择183号单元（Plane183），并在Elementbehavior K3项的下拉框中选择Plane strs w/thk 。
分别如下图
点击OK完成单元类型的选择。
（3）定义实常数：输入厚度为2，如下图
点击OK完成实常数定义。
（4）划分网络：定义单元边长值（Element edge length）为2，如下图
点击Mesh按钮执行网络划分，选择Pick All,如下图
完成单元网络的划分。
三、加载和求解
加载位移约束：左上端为全约束。
Main Menu>Solution>Define Loads-Apply>Structural-Displacement>On Lines,拾取左上端边，点击OK，在弹出的对话框中点选All DOF,在Displacement value处输入0，点击OK完成位移约束。
施加均布载荷：右下端为均布载荷。
Main Menu>Solution>Define Loads-Apply>Structural-Pressure>On Lines,拾取右下端边，在Load Pres Value处输入-1000/60，点击OK，完成载荷的施加。
如下图
把施加到实体模型上的载荷转换到有限元模型上，并显示施加在有限元模型上的载荷，确认是否为线性分布载荷。
并求解。
四、后处理。
绘制结构的应力和变形图，并确定折板角点A处的位移和应力。
如下图。
变形图
应力等色线图
应变图
其中A点的应力值为55.7769MPa。
位移为0.028848mm。
五、研究网络密度对A处角点应力的影响。
当定义单元边长值（Element edge length）分别为1和3时，即单元网络密度分别增大和缩小，网络划分分别对应如下
单元边长值为1
单元边长值为3
单元边长值为1时，即单元密度增大时应力等色线图如下，且A点应力为64.7832MPa,
单元边长值为3时，即单元密度减小，应力等色线图如下，且A点应力为52.888MP
结论：由以上对比可以看出，随着网络密度的增大，A处角点应力也在增大。
六、当A处为过渡圆角时，A处半径对A处角应力的影响。
分别取A处的圆角半径为5、15、其余条件不变，对应的实体建模和应力等值线图如下
半径为5时，如下图，A 处的应力为19.2932MPa.
X
Y Z
MX
NODAL SOLUTION A 处的应力为19.2932MPa.
当半径为15时，如下图，A 点出的应力为14.7551MPa.
X
Y
Z NODAL SOLUTION 结论：由以上对比可见，圆角可以明显减少A 处角点的应力且半径越大，应力值越小。