板屈曲分析实例与计算结果

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abaqus压杆屈曲分析

a b a q u s压杆屈曲分析 Revised by Petrel at 2021

压杆屈曲分析1.问题描述 在钢结构中,受压杆件一般在其达到极限承载力前就会丧失稳定性,所以失稳是钢结构最为突出的问题。压杆整体失稳形式可以是弯曲、扭转和弯扭。钢构件在轴心压力作用下,弯曲失稳是常见的失稳形式。影响轴心受压构件整体稳定性的主要因素为纵向残余应力、初始弯曲、荷载初偏心及端部约束条件等。实际的轴心受压构件往往会存在上述的一种或多种缺陷,导致构件的稳定承载力降低。 本文利用abaqus对一定截面不同长细比下的H型钢构件进行屈曲分析,通过考虑材料非线性、几何非线性并引入初弯曲,得出构件发生弯曲失稳的极限荷载。通过比较不同长细比下的弯曲失稳的临界荷载得出构件荷载位移曲线,并与《规范》中的构件曲线相比较。钢构件的截面尺寸如图1-1所示。 构件的材料特性:,, 图1-1 2.长细比计算 通过计算截面几何特性,截面绕y轴的回转半径为,长细比取值及杆件长度见表1: 表1 50 60 80 100 120 150 180 (m) 1.92 2.30 3.07 3.84 4.60 5.76 6.90 3.模型分析

ABAQUS非线性屈曲分析的方法有riks法,generalstatics法(加阻尼),或者动力法。非线性屈曲分析采用riks算法实现,可以考虑材料非线性、几何非线性已及初始缺陷的影响。其中,初始缺陷可以通过屈曲模态、振型以及一般节点位移来描述。 利用abaqus进行屈曲分析,一般有两步,首先是特征值屈曲分析,此分析为线性屈曲分析,是在小变形的情况进行的,也即上面提到过的模态,目的是得出临界荷载(一般取一阶模态的eigenvalue乘以所设定的load)。其次,就是后屈曲分析,此步一般定义为非线性,原因在于是在大变形情况进行的,一般采用位移控制加修正的弧长法,可以定义材料非线性,以及几何非线性,加上初始缺陷,所以也称为非线性屈曲分析。此步分析,为了得到极限值,需要得出荷载位移曲线的下降段。缺陷较小的结构初始位移变形较小,在极值点突变,而初始缺陷较大的结构,载荷位移曲线较平滑。 4.建模计算过程 建模计算过程以长细比为50的构件为例,其余构件建模计算过程与之类似。 4.1buckle分析 1在buckle分析中创建part模块,创建的模型为三位可变形壳体单元,截面参数见图1-1,构件长度1.92。如图4-1示 图4-1 2定义材料特性及截面属性并将其赋予单元。材料定义为弹塑性,泊松比0.3,屈服强度,弹性模量;腹板和翼缘板为壳单元,厚度分别为0.008和0,01。材料定义见图4-2

5.5考虑腹板屈曲后强度的梁的设计

5.5考虑腹板屈曲后强度的梁设计 承受静力荷载和间接承受动力荷载的组合梁,其腹板宜考虑屈曲后强度,可仅在支座处和固定集中荷载处设置支承加劲肋,或设有中间横向加劲肋,其高厚比可以达到250也不必设置纵向加劲肋。下面介绍我国规范规定的实用计算方法。此计算方法不适用于直接承受动力荷载的吊车梁。 5.5.1 腹板屈曲后的抗剪承载力u V 腹板屈曲后的抗剪承载力u V ,根据理论和试验研究,可用下列公式计算: 当0.8s λ≤时, 0u w v V h t f = (5. 44a ) 当0.8 1.2s λ<≤时, []010.5(0.8)u w v s V h t f λ=-- (5. 44b ) 当 1.2s λ>时, 1.20u w v s V h t f λ= (5. 44c ) 式中 s λ——用于腹板抗剪计算时的通用高厚比。 s λ== (5. 45) 当0 1.0a h ≤时,204 5.34()h a β=+;当0 1.0a h >时,205.344()h a β=+。如果只设置支承加劲肋而使0a h 更大时,则可取 5.34β=。 5.5.2 腹板屈曲后的抗弯承载力eu M 腹板屈曲后抗剪承载力有所提高,但由于弯矩作用下腹板受压区屈曲后使梁的抗弯承载力有所下降,我国规范建议采用下列近似公式计算梁的抗弯承载力。 图 5.24 梁截面模量折减系数计算 采用有效截面的概念,假定腹板受压区有效高度c h ρ,等分在c h 的两端,中部则扣去c h )1(ρ-的高度,梁的中和轴也有所下降。假定腹板受拉区与受压区同样减去此高度[图5.24 (d )],这样中和轴可不变动,计算较简便。 腹板截面如图5.24(d )时,梁截面惯性矩为(忽略孔洞绕自身轴惯性轴): 2312(1)()(1)22 c xe x c w x c w h I I h t I h t ρρ=--=-- 梁截面模量折减系数为:

采用ABAQUS进行屈曲后屈曲和破坏分析

| w w w .3d s .c o m | ? D a s s a u l t S y s t èm e s | Buckling, Postbuckling, and Collapse Analysis with Abaqus | w w w .3d s .c o m | ? D a s s a u l t S y s t èm e s | Day 1 ?Lecture 1Basic Concepts and Overview ?Workshop 1Buckling and Postbuckling Analyses of a Crane Structure ?Lecture 2 Finite Element Formulation ?Lecture 3Finite Element Implementation in Abaqus ?Lecture 4Eigenvalue Buckling Analysis ?Workshop 2Eigenvalue Buckling of a Ring Subjected to External Pressure ?Workshop 3 Elastic Buckling of Ring-Supported Cylindrical Shell under Hydrostatic Pressure

| w w w .3d s .c o m | ? D a s s a u l t S y s t èm e s | Buckling, Postbuckling, and Collapse Analysis with Abaqus Day 2 ?Lecture 5 Regular and Damped Static Solution Procedures for Postbuckling Analyses ?Workshop 4Nonlinear Buckling of Ring-Supported Cylindrical Shell under Hydrostatic Pressure ?Workshop 5Static Buckling Analysis of a Circular Arch ?Lecture 6Modified Riks Static Solution Procedure for Postbuckling Analyses ?Workshop 5Static Buckling Analysis of a Circular Arch (continued)?Lecture 7Dynamic Analysis Solution Procedures for Postbuckling Analyses ?Workshop 5Static Buckling Analysis of a Circular Arch (continued)?Workshop 6Tube Crush Dynamic Analysis ?Lecture 8Putting It All Together… ?Workshop 7Capstone Workshop: Lee’s Frame Buckling Problem ?Workshop 8 Buckling and Postbuckling Analyses of a Stiffened Panel | w w w .3d s .c o m | ? D a s s a u l t S y s t èm e s | Legal Notices The Abaqus Software described in this documentation is available only under license from Dassault Systèmes and its subsidiary and may be used or reproduced only in accordance with the terms of such license. This documentation and the software described in this documentation are subject to change without prior notice. Dassault Systèmes and its subsidiaries shall not be responsible for the consequences of any errors or omissions that may appear in this documentation. No part of this documentation may be reproduced or distributed in any form without prior written permission of Dassault Systèmes or its subsidiary.? Dassault Systèmes, 2011. Printed in the United States of America Abaqus, the 3DS logo, SIMULIA and CATIA are trademarks or registered trademarks of Dassault Systèmes or its subsidiaries in the US and/or other countries. Other company, product, and service names may be trademarks or service marks of their respective owners. For additional information concerning trademarks, copyrights, and licenses, see the Legal Notices in the Abaqus 6.11 Release Notes and the notices at: https://www.360docs.net/doc/c44405845.html,/products/products_legal.html.

最新ansys屈曲分析练习模型

ansys屈曲分析练习模型: 边界条件:底端固定 几何:长为100mm,截面:10mm×10mm 惯性矩:Izz=833.333 材料性质:E=2.0e5MPa,v=0.3 分析压力的临界值 分析过程:特征值屈曲分析方法: 1、建立关键点1(0 0 0),2(0 100 0) 2、在关键点1、2之间建立直线 3、定义单元类型(Beam3) 4、定义单元常数 5、定义材料属性

6、定义网格大小,指定单元边长为10 7、划分网格 (首先此处应该做一次模态分析,有模态数据文件,后出来才可以看屈曲模态。) 8、定义分析类型(static) 9、激活预应力效应。要进行屈曲分析,必须激活预应力效应。 10、施加位移约束(关键点1固定) 11、施加集中荷载,Fy=-1N 12、求解 13、结束求解, 14、重新定义分析类型(Eigen Buckling) 15、设置屈曲分析选项,提取1阶模态(菜单路径:Solution-->Analysis Type-->Analysis options 16、求解,结束后退出

17、解的展开 1)设置expansion pass “on” 2)设置展开模态为1(Load Step Options>ExpansionsPass>Single Expand>Expand Modes 3)重新求解 18、查看结果(临界载荷和屈曲模态等) 二、非线性分析方法 前8步与上述过程相同 9、设置分析控制(主要黄色高亮部分区域需要修改) 10、施加位移约束(关键点1固定) 11、施加集中荷载,Fy=-50000N,Fx=-250N 12、求解

ANSYS命令流学习笔记10-利用APDL在WorkBench中进行非线性屈曲分析

!ANSYS命令流学习笔记10-利用APDL在WorkBench中进行非线性屈曲分析 !学习重点: !1、强化非线性屈曲知识 首先了解屈曲问题。在理想化情况下,当F < Fcr时, 结构处于稳定平衡状态,若引入一个小的侧向扰动力,然后卸载, 结构将返回到它的初始位置。当F > Fcr时, 结构处于不稳定平衡状态, 任何扰动力将引起坍塌。当F = Fcr时,结构处于中性平衡状态,把这个力定义为临界载荷。在实际结构中, 几何缺陷的存在或力的扰动将决定载荷路径的方向。在实际结构中, 很难达到临界载荷,因为扰动和非线性行为, 低于临界载荷时结构通常变得不稳定。 要理解非线性屈曲分析,首先要了解特征值屈曲。特征值屈曲分析预测一个理想线弹性结构的理论屈曲强度,缺陷和非线性行为阻止大多数实际结构达到理想的弹性屈曲强度,特征值屈曲一般产生非保守解, 使用时应谨慎。 !理论解,根据Euler公式。其中μ取决于固定方式。 !有限元方法, 已知在特征值屈曲问题: 求解,即可得到临界载荷 而非线性屈曲问题: 其中为结构初始刚度,为有缺陷的结构刚度,为位移矩阵,为载荷矩阵。 非线性屈曲分析时考虑结构平衡受扰动(初始缺陷、载荷扰动)的非线性静力分析,该分析时一直加载到结构极限承载状态的全过程分析,分析中可以综合考虑材料塑性、几何非线性、接触、大变形。非线性屈曲比特征值屈曲更精确,因此推荐用于设计或结构的评价。 !2、熟悉WB中非线性屈曲分析流程 (1) 前处理,施加单元载荷,进行预应力静力分析。 (2) 基于预应力静力分析,指定分析类型为特征值屈曲分析,完成特征值屈曲分析。 (3) 在APDL模块将一阶特征屈曲模态位移乘以适当系数,将此变形后的形状当做非线性分析的初始模型。

本人学习abaqus五年的经验总结 让你比做例子快十倍

第二章 ABAQUS 基本使用方法 [2](pp15)快捷键:Ctrl+Alt+左键来缩放模型;Ctrl+Alt+中键来平移模型;Ctrl+Alt+右键来旋转模型。 ②(pp16)ABAQUS/CAE 不会自动保存模型数据,用户应当每隔一段时间自己保存模型以避免意外 丢失。 [3](pp17)平面应力问题的截面属性类型是Solid(实心体)而不是Shell(壳)。ABAQUS/CAE 推荐的建模方法是把整个数值模型(如材料、边界条件、载荷等)都直接定义在几 何模型上。 载荷类型Pressure 的含义是单位面积上的力,正值表示压力,负值表示拉力。 [4](pp22)对于应力集中问题,使用二次单元可以提高应力结果的精度。 [5](pp23)Dismiss 和Cancel 按钮的作用都是关闭当前对话框,其区别在于:前者出现在包含只读数 据的对话框中;后者出现在允许作出修改的对话框中,点击Cancel 按钮可关闭对话框,而不保存 所修改的内容。 [6](pp26)每个模型中只能有一个装配件,它是由一个或多个实体组成的,所谓的“实体”(instance) 是部件(part)在装配件中的一种映射,一个部件可以对应多个实体。材料和截面属性定义在部件 上,相互作用(interaction)、边界条件、载荷等定义在实体上,网格可以定义在部件上或实体上, 对求解过程和输出结果的控制参数定义在整个模型上。 [7](pp26) ABAQUS/CAE 中的部件有两种:几何部件(native part)和网格部件(orphan mesh part)。 创建几何部件有两种方法:(1)使用Part 功能模块中的拉伸、旋转、扫掠、倒角和放样等特征来直 接创建几何部件。(2)导入已有的CAD 模型文件,方法是:点击主菜单 File→Import→Part。网 格部件不包含特征,只包含节点、单元、 面、集合的信息。创建网格部件有三种方法:(1)导入 ODB 文件中的网格。(2)导入INP 文件中的网格。(3)把几何部件转化为网格部件,方法是:进 入Mesh 功能模块,点击主菜单Mesh→Create Mesh Part。 [8](pp31)初始分析步只有一个,名称是initial,它不能被编辑、重命名、替换、复制或删除。在初 始分析步之后,需要创建一个或多个后续分析步,主要有两大类:(1)通用分析步(general analysis step)可以用于线性或非线性分析。常用的通用分析步包含以下类型:—Static, General: ABAQUS/Standard 静力分析 —Dynamics, Implicit: ABAQUS/Standard 隐式动力分析 —Dynamics, Explicit: ABAQUS/ Explicit 显式动态分析

abaqus压杆屈曲分析78112

压杆屈曲分析 1.问题描述 在钢结构中,受压杆件一般在其达到极限承载力前就会丧失稳定性,所以失稳是钢结构最为突出的问题。压杆整体失稳形式可以是弯曲、扭转和弯扭。钢构件在轴心压力作用下,弯曲失稳是常见的失稳形式。影响轴心受压构件整体稳定性的主要因素为纵向残余应力、初始弯曲、荷载初偏心及端部约束条件等。实际 2 压杆截面尺寸(单位:m) 图1-1 2.长细比计算 通过计算截面几何特性,截面绕y轴的回转半径为i y=0.0384m ,长细比取

值及杆件长度见表1: 表1 3.模型分析 ABAQUS非线性屈曲分析的方法有riks法,general statics法(加阻尼),或者动力法。非线性屈曲分析采用riks算法实现,可以考虑材料非线性、几何非线性已及初始缺陷的影响。其中,初始缺陷可以通过屈曲模态、振型以及一般节点位移来描述。 利用abaqus进行屈曲分析,一般有两步,首先是特征值屈曲分析,此分析为线性屈曲分析,是在小变形的情况进行的,也即上面提到过的模态,目的是得出临界荷载(一般取一阶模态的eigenvalue乘以所设定的load)。其次,就是后屈曲分析,此步一般定义为非线性,原因在于是在大变形情况进行的,一般采用位移控制加修正的弧长法,可以定义材料非线性,以及几何非线性,加上初始缺陷,所以也称为非线性屈曲分析。此步分析,为了得到极限值,需要得出荷载位移曲线的下降段。缺陷较小的结构初始位移变形较小,在极值点突变,而初始缺陷较大的结构,载荷位移曲线较平滑。 4.建模计算过程 建模计算过程以长细比为50的构件为例,其余构件建模计算过程与之类似。 4.1 buckle分析 1 在buckle分析中创建part模块,创建的模型为三位可变形壳体单元,截面参数见图1-1,构件长度1.92。如图4-1示

abaqus压杆屈曲分析63758

压杆屈曲分析 1.问题描述 在钢结构中,受压杆件一般在其达到极限承载力前就会丧失稳定性,所以失稳是钢结构最为突出的问题。压杆整体失稳形式可以是弯曲、扭转和弯扭。钢构件在轴心压力作用下,弯曲失稳是常见的失稳形式。影响轴心受压构件整体稳定性的主要因素为纵向残余应力、初始弯曲、荷载初偏心及端部约束条件等。实际的轴心受压构件往往会存在上述的一种或多种缺陷,导致构件的稳定承载力降低。 本文利用abaqus 对一定截面不同长细比下的H 型钢构件进行屈曲分析,通过考虑材料非线性、几何非线性并引入初弯曲,得出构件发生弯曲失稳的极限荷载。通过比较不同长细比下的弯曲失稳的临界荷载得出构件荷载位移曲线,并与《规范》中的构件曲线相比较。钢构件的截面尺寸如图1-1所示。 构件的材料特性: E =2.0×1011 N m 2? ,μ=0.3 , f y =3.45×108N m 2? 压杆截面尺寸(单位:m)

图1-1 2.长细比计算 通过计算截面几何特性,截面绕y轴的回转半径为i y=0.0384m ,长细比取值及杆件长度见表1: 表1 λ50 60 80 100 120 150 180 ι(m) 1.92 2.30 3.07 3.84 4.60 5.76 6.90 3.模型分析 ABAQUS非线性屈曲分析的方法有riks法,general statics法(加阻尼),或者动力法。非线性屈曲分析采用riks算法实现,可以考虑材料非线性、几何非线性已及初始缺陷的影响。其中,初始缺陷可以通过屈曲模态、振型以及一般节点位移来描述。 利用abaqus进行屈曲分析,一般有两步,首先是特征值屈曲分析,此分析为线性屈曲分析,是在小变形的情况进行的,也即上面提到过的模态,目的是得出临界荷载(一般取一阶模态的eigenvalue乘以所设定的load)。其次,就是后屈曲分析,此步一般定义为非线性,原因在于是在大变形情况进行的,一般采用位移控制加修正的弧长法,可以定义材料非线性,以及几何非线性,加上初始缺陷,所以也称为非线性屈曲分析。此步分析,为了得到极限值,需要得出荷载位移曲线的下降段。缺陷较小的结构初始位移变形较小,在极值点突变,而初始缺陷较大的结构,载荷位移曲线较平滑。 4.建模计算过程

ansys桁架屈曲分析实例

一、桁架结构屈曲分析实例 命令流 !步骤一前处理 /TITLE,buckling of a frame /PREP7 ET,1,BEAM4 R,1,2.83e-5,2.89e-10,2.89e-10,0.01,0.01, , RMORE, , , , , , , MPTEMP,,,,,,,, MPTEMP,1,0 MPDATA,EX,1,,1.5e11 MPDATA,PRXY,1,,0.35 RPR4,3,0,0,86.6025e-3, VOFFST,1,1, , /VIEW,1,1,1,1 /ANG,1 /REP,FAST VDELE, 1 FLST,2,5,5,ORDE,2 FITEM,2,1 FITEM,2,-5 ADELE,P51X LPLOT FLST,5,3,4,ORDE,2 FITEM,5,7 FITEM,5,-9 CM,_Y,LINE LSEL, , , ,P51X CM,_Y1,LINE CMSEL,,_Y LESIZE,_Y1, , ,20, , , , ,0 FLST,5,6,4,ORDE,2 FITEM,5,1 FITEM,5,-6 CM,_Y,LINE LSEL, , , ,P51X CM,_Y1,LINE CMSEL,,_Y LESIZE,_Y1, , ,3, , , , ,0 FLST,3,6,4,ORDE,2 FITEM,3,4 FITEM,3,-9

LGEN,15,P51X, , , , ,1, ,0 /PLOPTS,INFO,3 /PLOPTS,LEG1,1 /PLOPTS,LEG2,1 /PLOPTS,LEG3,1 /PLOPTS,FRAME,1 /PLOPTS,TITLE,1 /PLOPTS,MINM,1 /PLOPTS,FILE,0 /PLOPTS,LOGO,1 /PLOPTS,WINS,1 /PLOPTS,WP,0 /PLOPTS,DATE,2 /TRIAD,LTOP /REPLOT NUMMRG,KP, , , ,LOW NUMCMP,KP NUMCMP,LINE FLST,2,93,4,ORDE,2 FITEM,2,1 FITEM,2,-93 LMESH,P51X FINISH !步骤二获得静力解/SOL ANTYPE,0 NLGEOM,0 NROPT,AUTO, , LUMPM,0 EQSLV, , ,0, PRECISION,0 MSAVE,0 PIVCHECK,1 PSTRES,ON TOFFST,0, /PNUM,KP,0 /PNUM,LINE,0 /PNUM,AREA,0 /PNUM,VOLU,0 /PNUM,NODE,1 /PNUM,TABN,0 /PNUM,SVAL,0 /NUMBER,0 /PNUM,ELEM,0

基于ABAQUS复合材料薄壁圆筒的屈曲分析

基于ABAQUS复合材料薄壁圆筒的屈曲分析 由于玻璃钢复合材料的薄壁圆筒结构具有强度高、重量轻、刚度大、耐腐蚀,电绝缘及透微波等优点,目前已广泛应用于航空航天和民用领域中。工程中广泛使用的这些薄壁圆筒,当它们受压缩、剪切、弯曲和扭转等荷载作用时,最常见的失效模式为屈曲。因此,为了保证结构的安全,需要进行屈曲分析。 对结构进行屈曲分析,涉及到较复杂的弹(塑)性理论和数学计算,要通过求解高阶偏微分方程组,才能求解失稳临界荷载,而且只有少数简单结构才能求得精确的解析解。因此,只能采用能量法、数值方法和有限元方法等近似的分析方法进行分析。近20年来,随着计算机和有限元方法的迅猛发展,形成了许多的实用分析程序,提高了对复杂结构进行屈曲分析的能力和设计水平。ABAQUS 就是其中的杰出代表。 1.屈曲有限元理论 有限元方法中,对结构的屈曲失稳问题的分析方法主要有两类:一类是通过特征值分析计算屈曲载荷,另一类是利用结合Newton—Raphson迭代的弧长法来确定加载方向,追踪失稳路径的几何非线性分析方法,能有效分析高度非线性屈曲和后屈曲问题。 1.1线性屈曲 假设结构受到的外载荷模式为P0。,幅值大小为λ,结构内力为Q,则静力平衡方程应为 λP0=λQ 进一步考察结构在(λ+△λ)P0载荷作用下的平衡方程,得到 {[K E]+[K S(S+λ△S)]+[K G(u?+λu?)]}△u?=△λP0由于结构达到保持稳定的临界载荷时有△λ,代入上式得 {[K E]+λ[K S△σ]+K G(△u?)}△u?=0 该方程对应的特征值问题为 det{[K E]+λ[K S△σ]+K G(△u?)}=0 如果忽略几何刚度增量的影响,屈曲分析的方程又可进一步简化为 det{[K E]+λ[K S△σ]}=0 该方程即为求解线性屈曲的特征值方程。λ为屈曲失稳载荷因子,(△u?)为结构失稳形态的特征向量。

ABAQUS非线性屈曲分析步骤

ABAQUS6.7非线性屈曲分析步骤 riks法,或者general statics法(加阻尼),或者动力法 一共三种方法, 【问】在aba中能实现非线性屈曲分析吗?在step中选定line- perturbation下的各项,其Nlgeom都为Off,是不是意味着是进行不了啊? 【答】 line-perturbation应该是特征值屈曲分析,只能是线性的,要想进行非线性屈曲分析要引入初始缺陷 ABAQUS中非线性屈曲分析采用riks算法实现,可以考虑材料非线性、几何非线性已经初始缺陷的影响。其中,初始缺陷可以通过屈曲模态、振型以及一般节点位移来描述。 no.1:利用abaqus进行屈曲分析,一般有两步,首先是特征值屈曲分析,此分析为线性屈曲分析,是在小变形的情况进行的,也即上面提到过的模态,目的是得出临界荷载(一般取一阶模态的eigenvalue乘以所设定的load),且需要在inp 文件中,作如下修改 *node file,global=yes *End Step 此修改目的在于:在下一步后屈曲分析所需要的初始缺陷的节点输出为.fil文件。no.2:其次,就是所谓的后屈曲分析,此步一般定义为非线性,原因在于是在大变形情况进行的,一般采用位移控制加修正的弧长法,可以定义材料非线性,以及几何非线性,加上初始确定,所以也称为非线性屈曲分析。此步分析,为了得到极限值,需要得出荷载位移曲线的下降段,除了采用位移控制以及弧长法设定外,需在所得到的inp文件中,嵌入no.1中的.fil节点数据。修改如下: *IMPERFECTION(缺陷), FILE=results_file(此文件名为.fil), STEP=step(特征

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第二章ABAQUS基本使用方法 [2] (pp15)快捷键: Ctrl+Alt+左键来缩放模型;Ctrl+Alt+中键来平移模型;Ctrl+Alt+右键来旋转模型。 ②(pp16)ABAQUS/CAE不会自动保存模型数据,用户应当每隔一段时间自己保存模型以避免意外丢失。 [3] (pp17)平面应力问题的截面属性类型是Solid (实心体)而不是Shell (壳)。 ABAQUS/CAE隹荐的建模方法是把整个数值模型(如材料、边界条件、载荷等)都直接定义在几何模型上。 载荷类型Pressure的含义是单位面积上的力,正值表示压力,负值表示拉力。 [4] (pp22)对于应力集中问题,使用二次单元可以提高应力结果的精度。 [5] (pp23)Dismiss和Cancel按钮的作用都是关闭当前对话框,其区别在于: 前者出现在包含只读数据的对话框中;后者出现在允许作出修改的对话框中,点击Cancel按钮可关闭对话框,而不保存所修改的内容。 ⑹(pp26)每个模型中只能有一个装配件,它是由一个或多个实体组成的,所谓的实体”(instanee)是部件(part)在装配件中的一种映射,一个部件可以对应多个实体。材料和截面属性定义在部件上,相互作用(in teraction)、边界条件、载荷等定义在实体上,网格可以定义在部件上或实体上,对求解过程和输出结果的控制参数定义在整个模型上。 [7] (pp26) ABAQUS/CAE中的部件有两种: 几何部件(n ative part)和网格部件(orpha n mesh part)。 创建几何部件有两种方法: (1)使用Part 功能模块中的拉伸、旋转、扫掠、倒角和放样等特征来直接创建几何部件。

Ansys-第21例非线性屈曲分析实例

第21例非线性屈曲分析实例—悬臂梁本例通过计算悬臂梁的临界载荷,介绍了利用ANSYS进行非线性屈曲分析的方法、步骤和过程。 21.1非线性屈曲分析过程 1.建立模型非线性屈曲分析的建模过程与其他分析相似,包括选择单元类型、定义单元实常数、定义材料特性、定义横截面、建立几何模型和划分网格等。 2.求解 (1)进入求解器。 (2)指定分析类型。非线性屈曲分析属于非线性静力学分析。 (3)定义分析选项。激活大变形效应。 (4)施加初始几何缺陷或初始扰动。可以先进行线性屈曲分析,将分析所得到的屈曲模态形状乘以一个较小的系数后作为初始扰动施加到结构上,本例即采用该方法。 (5)施加载荷。所施加的载荷应比预测值高10%一21%。 (6)定义载荷步选项。 (7)设置弧长法。 (8)求解。 3.查看结果 在POST26时间历程后处理器中,建立载荷和位移关系曲线,从而确定结构的临界载荷。 21.2问题描述及解析解 图21-1 (a)所示为一悬臂梁,图21-1 (b)为梁的横横截面形状,分析其在集中力P作用下的临界载荷。已知截面各尺寸分别为H=50mm、h=43mm、B=35mm、b=32mm,梁的长度L=1m。钢的弹性模量E=2xl011N/m2,泊松比p=0.3。

图21-1工子悬臂梁 21.3分析步骤 21.3.1改变任务名 拾取菜单Utility Menu→Jobname,弹出如图21-2所示的对话框,在“[/FJLNAM]”文本框中输入EXAMPLE21,单击“OK”按钮。 21.3.2选择单元类型 拾取菜单Main Menu→Preprocessor→Element Type→Add/Edit/Delete,弹出如图21-3所示的对话框,单击“Add.”按钮,弹出如图21-4所示的对话框,在左侧列表中选“Structural Beam”,在右侧列表中选“3 node 189”,单击“OK”按钮,返回到如图21-3所示的对话框,单击“Close”按钮。 图21-2改变任务名对话框

abaqus压杆屈曲分析

压杆屈曲非线性分析 专业:结构工程 姓名:刘耀荣 学号:13

压杆屈曲分析 1.问题描述 在钢结构中,受压杆件一般在其达到极限承载力前就会丧失稳定性,所以失稳是钢结构最为突出的问题。压杆整体失稳形式可以是弯曲、扭转和弯扭。钢构件在轴心压力作用下,弯曲失稳是常见的失稳形式。影响轴心受压构件整体稳定性的主要因素为纵向残余应力、初始弯曲、荷载初偏心及端部约束条件等。实际的轴心受压构件往往会存在上述的一种或多种缺陷,导致构件的稳定承载力降低。 本文利用abaqus对一定截面不同长细比下的H型钢构件进行屈曲分析,通过考虑材料非线性、几何非线性并引入初弯曲,得出构件发生弯曲失稳的极限荷载。通过比较不同长细比下的弯曲失稳的临界荷载得出构件荷载位移曲线,并与《规范》中的构件曲线相比较。钢构件的截面尺寸如图1-1所示。 构件的材料特性: , , 压杆截面尺寸(单位:m)

图1-1 2.长细比计算 通过计算截面几何特性,截面绕y轴的回转半径为 ,长细比取值及杆件长度见表1: 表1 506080100120150180(m) 3.模型分析 ABAQUS非线性屈曲分析的方法有riks法,general statics法(加阻尼),或者动力法。非线性屈曲分析采用riks算法实现,可以考虑材料非线性、几何非线性已及初始缺陷的影响。其中,初始缺陷可以通过屈曲模态、振型以及一般节点位移来描述。 利用abaqus进行屈曲分析,一般有两步,首先是特征值屈曲分析,此分析为线性屈曲分析,是在小变形的情况进行的,也即上面提到过的模态,目的是得出临界荷载(一般取一阶模态的eigenvalue乘以所设定的load)。其次,就是后屈曲分析,此步一般定义为非线性,原因在于是在大变形情况进行的,一般采用位移控制加修正的弧长法,可以定义材料非线性,以及几何非线性,加上初始缺陷,所以也称为非线性屈曲分析。此步分析,为了得到极限值,需要得出荷载位移曲线的下降段。缺陷较小的结构初始位移变形较小,在极值点突变,而初始缺陷较大的结构,载荷位移曲线较平滑。 4.建模计算过程 建模计算过程以长细比为50的构件为例,其余构件建模计算过程与之类似。 buckle分析 1 在buckle分析中创建part模块,创建的模型为三位可变形壳体单元,截面参数见图1-1,构件长度。如图4-1示

ANSYS与ABAQUS稳定性分析比较

ANSYS与ABAQUS稳定性分析比较(转载-来自结构工程师崔家春的个人空间)其实,这些东西很简单,大多数朋友应该都比较了解。但是作为整个稳定性分析的一部分,觉得还是整理一下吧,也算是对后来者又抛了一块砖。 算例描述: 为了能体现出一般性,我故意找了一个比较大的结构。这是一个单层网壳结构,最大尺寸在90m左右,杆件长度在1.13m-3.63m之间,截面形式为箱型截面;构件布置见下图。荷载任意挑选一个标准组合(具体是哪个不记得,只是验证软件单元特征,没有关系)。 在ANSYS软件中分别采用BEAM44、BEAM188和BEAM189进行计算。分析结果见下文。 ANSYS BEAM44分析结果 E1E2E3E4E5 N1 6.10 6.367.117.438.03 N2 6.08 6.347.087.407.99 N3 6.08 6.347.087.407.98 N4 6.08 6.347.087.397.98 备注:表格中N1、N2分别代表每根构件采用1、2个单元;E1、E2代表第1、2阶屈曲荷载因子; ANSYS BEAM188分析结果 E1E2E3E4E5 N1 6.817.098.158.619.35 N2 6.25 6.527.347.698.34 N3 6.15 6.427.197.538.14 N4 6.12 6.387.147.478.07 N5 6.10 6.367.127.448.04 N6 6.09 6.357.107.438.02 N7 6.09 6.357.107.428.01 N8 6.08 6.347.097.418.00 N9 6.08 6.347.097.417.99 N10 6.08 6.347.097.407.99 ANSYS BEAM189分析结果 E1E2E3E4E5 N1 6.10 6.367.127.448.05 N2 6.07 6.337.087.407.98 N3 6.07 6.337.087.397.98 N4 6.07 6.337.087.397.97

屈曲分析过程及示例

分析过程说明: 屈曲分析是一种用于确定结构开始变得不稳定时的临介荷载和屈曲结构发生屈曲响应时的模态形状的技术。ANSYS提供两种结构屈曲荷载和屈曲模态分析方法:非线性屈曲分析和特征值屈曲分析。 非线性屈曲分析是在大变形效应开关打开的情况下的一种非线性静力学分析,该分析过程一直进行到结构的极限荷载或最大荷载。非线性屈曲分析的方法是,逐步地施加一个恒定的荷载增量,直到解开始发散为止。尤其重要的是,要一个足够小的荷载增量,来使荷载达到预期的临界屈曲荷载。若荷载增量太大,则屈曲分析所得到的屈曲荷载就可能不准确,在这种情况下打开自动时间步长功能,有助于避免这类问题,打开自动时间步长功能,ANSYS程序将自动寻找屈曲荷载。 特征值屈曲分析步骤为:1.建模 2.获得静力解:与一般静力学分析过程一致,但必须激活预应力影响,通常只施加一个单位荷载就行了 3.获得特征屈曲解: A.进入求解 B.定义分析类型 C.定义分析选项 D.定义荷载步选项 E.求解 4.扩展解 之后就可以察看结果了 示例1: !<ansys 7.0 有限元分析实用教程> !3.命令流求解 !ANSYS命令流: !Eigenvalue Buckling FINISH !这两行命令清除当前数据 /CLEAR /TITLE,Eigenvalue Buckling Analysis /PREP7 !进入前处理器 ET,1,BEAM3 !选择单元 R,1,100,833.333,10 !定义实常数 MP,EX,1,200000 !弹性模量 MP,PRXY,1,0.3 !泊松比 K,1,0,0 !创建梁实体模型 K,2,0,100 L,1,2 !创建直线 ESIZE,10 !单元边长为1mm LMESH,ALL,ALL !划分网格 FINISH !退出前处理 !屈曲特征值部分 /SOLU !进入求解 ANTYPE,STATIC !在进行屈服分析之前,ANSYS需要从静态分析提取数据

ABAQUS非线性屈曲分析步骤

ABAQUS 6.7非线性屈曲分析步骤 riks法,或者general statics法(加阻尼),或者动力法 一共三种方法, 【问】在aba中能实现非线性屈曲分析吗?在step中选定line- perturbation 下的各项,其Nlgeom都为Off,是不是意味着是进行不了啊? 【答】 line-perturbation应该是特征值屈曲分析,只能是线性的,要想进行非线性屈曲分析要引入初始缺陷 ABAQUS中非线性屈曲分析采用riks算法实现,可以考虑材料非线性、几何非线性已经初始缺陷的影响。其中,初始缺陷可以通过屈曲模态、振型以及一般节点位移来描述。 no.1:利用abaqus进行屈曲分析,一般有两步,首先是特征值屈曲分析,此分析为线性屈曲分析,是在小变形的情况进行的,也即上面提到过的模态,目的是得出临界荷载(一般取一阶模态的eigenvalue乘以所设定的load),且需要在inp文件中,作如下修改 *node file,global=yes *End Step 此修改目的在于: 在下一步后屈曲分析所需要的初始缺陷的节点输出为.fil文件。 no.2:其次,就是所谓的后屈曲分析,此步一般定义为非线性,原因在于是在大变形情况进行的,一般采用位移控制加修正的弧长法,可以定义材料非线性,以及几何非线性,加上初始确定,所以也称为非线性屈曲分析。此步分析,为了得到极限值,需要得出荷载位移曲线的下降段,除了采用位移控制以

及弧长法设定外,需在所得到的inp文件中,嵌入no.1中的.fil节点数据。修改如下: *IMPERFECTION(缺陷), FILE=results_file(此文件名为.fil), STEP=step(特征值分析步名), 1(模态),2e-3(模态的比例因子,此值一般取杆件的1%,壳体厚度1%)此修改一般加在boundary之后step之前。 Re: 新手请教非线性屈曲中如何加初始扰动? 6.2.4 Unstable collapse and postbuckling analysis Rik法用于跳越失稳问题的研究,也可以用于分支屈曲的后屈曲研究。分支屈曲的后屈曲分析不能直接在分支屈曲后面研究,而是要给一个初始缺陷,使力学响应呈连续状态(非线性) 7.6.1 Introducing a geometric imperfection into a model 定义初始缺陷 Abaqus用三种手段定义初始缺陷,根据分支屈曲模型取一个线性组合,根据静力分析结果,直接指定。除非初始缺陷已经知道,一般采用第一种方法。 第一步,特征屈曲分析,Write the eigenmodes in the default global system to theresults file as nodal data (“Output to the data and results files,”Section 4.1.2).第二步,将这些特征屈曲模态添加到perfect几何体中,作为初始缺陷,where is the mode shape and is the associated scale factor. 一般来说系数w,在第一阶模态最大,而且w一般取结构几何参数的倍数,如壳的厚度的 0.1倍,等。 第三步,用rik法进行分析。

屈曲分析实例:桁架结构屈曲分析

屈曲分析实例:桁架结构屈曲分析 框架的端部固定,横截面为边长为150mm的正三角形,框架总长15m,分成15小节,每小节长1m; 已知所有杆件为空心圆管,内半径4mm,外半径5mm,所有接头均为完全焊接; 材料弹性模量1.5e11pa,泊松比0.35; 求该结构顶部三角顶点受均匀集中载荷作用时的屈曲临界载荷。 1.定义单元类型和材料属性 Beam 3D 2node 188 EX 1.5e11 PRXY 0.35 2.定义杆件材料性质 Main Menu>Preprocessor>Sections>Beam>Common Section

3.建模 三角形Main Menu>Preprocessor>Modeling>Create>Areas>Polygon>Triangle 拉伸三角形面Main Menu>Preprocessor>Modeling>Operate>Extrude>Areas>A long Normal 在DIST后面输入1

删除多余体和多余面,Delete>Volumes Only or Areas Only 指定单元划分尺寸Main Menu>Preprocessor>Meshing>Meshtool 所有三角形边框分成3,3条棱边分成20 复制线和单元划分Main Menu>Preprocessor>Modeling>Copy>Lines 选择L4,L5,L6,L7,L8,L9 ITME Number of copies 输入15 DZ Z-offset in active CS 输入1 合并关键点和线Main Menu>Preprocessor>Numbering Ctrls>Merge Items 在Label后面的下拉列表中选择Keypoint 压缩编号Main Menu>Preprocessor>Numbering Ctrls>Compress Numbers 在Label后面的下拉列表中选择All 4.获得静力解 Main Menu>Solution>Unabridged>Analysis Type>New Analysis———Static Main Menu>Solution>Unabridged>Analysis Type>Sol'n Controls,勾上Calcutate prestress effects

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