همواره در انواع سازه ها اعم از سازه های هوایی، دریایی، ساحلی و زمینی، به دلیل وجود قیود جانمایی، متصل نمودن اجزا به هم، کاهش وزن سازه تا حد ممکن و افزایش نسبت استحکام به وزن، طراح ملزم به طراحی اجزا با سطح مقطعی متغیر در طول آن عضو می باشد. تغییر پروفیل (profile) سطح مقطع جسم سبب بروز پدیده ای به نام تمرکز تنش (stress concentration) در آن می شود. از آنجایی که قیود فوق الذکر غیر قابل چشم پوشی می باشند، لذا وقوع تمرکز تنش نیز اجناب ناپذیر می باشد. تمرکز تنش سبب می شود تا مقدار تنش (سوای از بررسی هر کدام از مولفه های آن به تنهایی) در برخی از نقاط به صورت موضعی نسبت به تنش اسمی (nominal stress) افزایش یابد. بسته به شکل هندسی و نوع بارگذاری، افزایش موضعی تنش نسبت به تنش اسمی می تواند تا بیش از دویست درصد باشد. به منظور تحلیل ساده تر مسئله، پارامتری بنام ضریب تمرکز تنش (stress concentration factor) تعریف می شود که برابر نسبت تنش موضعی به تنش اسمی می باشد.

K = Sigma_max / Sigma_0

در این رابطه ، Sigma_max برابر حداکثر تنش موضعی ایجاد شده می باشد. به منظور تعمیم رابطه فوق به هندسه های پیچیده و بارگذاری های ترکیبی، Sigma_max و Sigma_0 همان تنش های فون مایز در نواحی مربوطه در نظر گرفته می شوند. به منظور محاسبه و بررسی ضریب تمرکز تنش روش های متعددی تا کنون توسعه داده شده است. مهمترین این روش ها عبارتند از:

• روش های تحلیلی
• روش های تجربی
• روش های عددی بر پایه المان محدود (FE)

از میان روش های فوق، روش اول تنها در مسایل با هندسه و بارگذاری ساده جواب می دهد. استفاده از روش دوم هزینه بر و وقت گیر می باشد. استفاده از روش سوم ضمن کم هزینه بودن، دارای دقت و عمومیت کافی می باشد. در بررسی تمرکز تنش به روش المان محدود، دو پارامتر نقش کلیدی در رسیدن به جواب با دقت مناسب ایفا می کنند. پارامتر اول استفاده از مش بندی مناسب و پارامتر دوم تعریف درست و مناسب بارگذاری می باشد. همواره به هنگام استفاده از FEM، استفاده از مش مناسب، در رسیدن به جواب با خطای ناچیز (کمتر از پنج درصد)، نقش مهمی ایفا میکند. اما اهمیت این نقش در محاسبه ضریب تمرکز تنش بسیار پررنگ تر است چراکه در اینجا باید اثرات موضعی و محلی با حداکثر دقت ممکن لحاظ گردند. در آباکوس شما می توانید با پارتیشن بندی مناسب سازه، الگوی مش مدنظر خود را به مسئله دیکته کنید. در تصویر زیر نمایی از یک صفحه فلزی را مشاهده می کنید که در آن به دلیل جانشینی پیچ ها، سوراخ های متعددی ایجاد شده است.

می توان با استفاده از ابزار های ماژول مش، قطعه را به صورت زیر پارتیشن بندی کرد.

با انتخاب تکنیک مش بندی مناسب، مش مطابق شکل زیر حاصل می شود که در آن، در اطراف سوراخ ها (که تمرکز تنش در اطرافشان رخ می دهد) مش به اندازه کافی ریز شده است.

بارگذاری مطابق شکل زیر به مسئله اعمال می شود. در آن، به لبه سمت راست صفحه، بار از نوع جابجایی کنترل  و به صورت استاتیکی و آرام آرام اعمال می شود.

با استفاده از استپ static general که یکی از پرکاربرد ترین استپ های موجود در آباکوس بوده و مخصوص حل مسایل استاتیکی و شبه استاتیکی است، در نهایت کانتور تنش فون مایز مطابق شکل زیر بدست می آید.

در شکل فوق برخی از نواحی اطراف سوراخ ها به رنگ قرمز در آمده اند که بیانگر وقوع تمرکز تنش است. با تقسیم حداکثر تنش فون مایز بدست آمده بر مقدار تنش فون مایز در نقاط وسط صفحه (که به اندازه کافی از سوراخ ها دور است و تنش در آن نواحی یکنواخت شده است) مقدار ضریب تمرکز تنش بدست می آید.