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ABQUS有限元实验报告
有限元法基础及应用实验报告
学号： 142010014 142010013

（2）、创建部件（Module：Part），选择2D Planar，Approximate size=2000，绘制长度为1000，高度为200的矩形；
（3）、创建材料和截面属性（Module：Property），弹性模量为E=210000 MPa，；
（4）、定义装配件（Module：Assembly），选
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择Independent；
（5）、设置分析步（Module：Step）；
（6）、定义边界条件和载荷（Module：Load），将左右两边界在中点分成两段，在梁的上侧面施加1Mpa的载荷，选取左边界中点设置U1=0和U2=0，选取右边界中点设置U2=0；
（7）、划分网格（Module：Mesh），全局尺寸设为50，采用3节点线性平面应力三角形单元CPS3划分网格；
（8）、提交分析作业（Module：Job）；
（9）、后处理（Module：Visualization）：
①显示的应力云图；
②查询底边中点的最大值，与理论最大应力值比较考察其精度；
③绘制底边上各点的应力的曲线；
（10）、细化网格验证收敛性，重设单元尺寸为20和10，给出和的应力云图，考察收敛于理论解的程度；
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（11）、高阶单元的分析，将单元类型改为CPS8，单元尺寸分别取值为100、50、20：
①、绘制和的云图；
②、查询底边中点的最大值，对比（10）和（11）中的结果，体会高精度有限元网格的精度和收敛性；
③、查询模型中从上至下的值。
：
（1）、，的应力云图说明：
①、梁的上侧承受压应力，下侧承受拉应力，两者在大小上关于中性面对称；
②、梁在上下两个边界的中点承受最大的应力，两中点所在的竖直截面是危险截面；
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采用尺寸为50的CPS3单元的梁的云图
（2）、，理论最大值为=，误差。该结果说明此时的有限元解与理论值偏差很大，尚未达到可用的收敛精度，结果失真，需要进一步细化网格或者采用高精度单元进行分析。
（3）、，该曲线说明：
①、梁的底边上各点的应力分布近似呈抛物线分布；
②、梁的底边中点处存在最大的值；
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③、梁的底边上各点的应力关于中点对称；
④、梁的底边的两个端点处应力为0。
图 底边上各点的应力的曲线
（4）、，，结合图标分析如下：
①、，说明加密网格可以提高有限元解的精确度；
②、
11
，说明使用高阶单元可以提高有限元解的精确度；
③、，误差更小，精度更高，印证了高阶单元比低阶单元收敛性好，精度高的结论。
各种单元所得的底边中点处应力
单元节点数
单元尺寸
CPS3
CPS8
100
——
MPa
50
MPa
MPa
20
MPa
MPa
10
MPa
——
理论解
MPa
12
10
20
50
100
单元尺寸
各种单元底边中点应力曲线
（5）、，结合表格分析如下：
①、当采用尺寸为50的CPS3单元时，求得的有限元解失真；
②、加密网格可以提高有限元解的精度；
③、CPS8单元的精度明显高于CPS3单元。
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采用各种单元所得的底边中点处应力与理论值间的误差
误差 单元类型
单元尺寸
CPS3
CPS8
100
——
%
50
%
%
20
%
%
10
%
—