abaqus屈曲分析报告实例
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(ũ+λũ)]}△ũ=△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(△ũ)}△ũ=0该方程对应的特征值问题为det{[K E]+λ[K S△σ]+K G(△ũ)}=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，(△ũ)为结构失稳形态的特征向量。
1.2非线性屈曲非线性屈曲分析方法多采用弧长法进行分步迭代计算，在增量非线性有限元分析中，沿着平衡路径迭代位移增量的大小(也叫弧长)和方向，确定载荷增量的自动加载方案，可用于高度非线性的屈曲失稳问题。
abaqus屈曲分析报告实例
实用标准文档整个计算过程包括 2 个分析步，第 1 步做屈曲分析，第 1 步：屈曲分析载荷步定义如下：Step 1-InitialStep 2- Buckle2 步做极限强度分析0奪莖UWICWHIK . 叽I J I*' *iirl |U*ii:* ri«-2- c.仲［U**t Wfl| «R =・|0T* |«|M4 11 屮W Ml 町扌垮・3 4M4; *E>|轴亠白*wr»44* «*M *A*S MMM-in 4414-* Ita1! I >H*d *■.■ Lrfi|i-t*b*i UWi^ *4」>jU***^ ::切2冲<a：K-.L口sMwSniLpc^l Efl «o 誓光n-3 wa HF HB・・n c:^ > q士* f *B£ -A <MI '■■*W■uTp*』«MLrii4 *M；■pofit ■直j.i t…叫町■ ' H.,机...i . r |fl»-L , | |-£I -t fr E叶*盅1并在Model-Edit Keywords 的图中位置加入下面的文字，输出屈曲模态*nodefile, global=yesU,Create job 名称为“ Buckling点击continue ，完成第 1 步的计算第 2 步：极限强度分析将“ buckle ”分析步替换为“ riks ”分析步在Basic 选项卡中，Nlgeom：选择打开在Instrumentation 选项卡中，定义如下参数，然后点击OK Array定义一个新计算工作，输入名称，点击continue在Parallelization 选项卡，选择 2 个CPU，如下所示，点击OK。
在此编辑Model-edit keywords ，删除“第 1 步”加入的文字“ *nodefile, global=yesU,”，并在下图位置加入下段文字：*imperfection, file=buckling, step=1 1, 2.5点击OK，再保存文件最后提交计算。
基于ABAQUS的钢管轴心受压非线性屈曲分析
一.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。
而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。
本文主要针对任意轴对称的圆形钢管截面，利用ABAQUS有限元非线性分析软件，对其在轴心受压情况下进行特征值屈曲分析和静态及动态的非线性屈曲分析（考虑材料弹塑性和初始缺陷的影响）。
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,并且由弯曲失稳的临界荷载得出的构件荷载位移曲线。
同时再进行非线性分析时，需要施加初始扰动，以帮助非线性分析时失稳，可以通过特征值屈曲分析得到的初始弯曲模态来定义初始缺陷；最后由可以将特征值屈曲分析得到的临界荷载作为非线性屈曲分析时所施加荷载的参考。
二.结构模型用ABAQUS中的壳单元建立轴心受压模型，采用SI国际单位制（m）。
1.构件的材料特性： E=2.0×1011N m2,μ=0.3, f y=2.35×108N m2，ρ=7800kg m3，钢管半径：60mm，厚度：3mm，长度：2.5m。
2.钢管的截面尺寸及钢管受到的约束和荷载施加的模型图如图2-1及图2-2所示。
图2-1 图2-2三.建模步骤（Buckle分析）（1）创建部件在创建part模块中命名构件的名字为gang guan，创建的模型为三维可变形壳体单元，如图3-1所示。
截面参数见图2-1，构件长度2.5m。
图3-1（2）创建材料特性及截面属性并将其赋予单元。
材料定义为弹塑性，弹性模量E=2.0×1011N m2，泊松比0.3，屈服强度2.35×108N m2，ρ=7800kg m3，材料定义如下图3-2所示。
Abaqus稳定性与屈曲—汇报篇2
（3）施加载荷
点击 （Create Boundary Condition）创建位移载荷， 施加Z方向大小为5的位移载荷。
（4）提交作业并分析 在分析步中勾选set-1的支反力和set-2的位移以及全 模型的能量输出，通过数据处理得到位移载荷图。
得到位移载荷图如下
位移-载荷图
0 0 -1000 -2000 -3000 -4000 10 20 30 40 50 60 70 80 90
-5000
-6000 -7000 -8000
总能量图
显式有限元法
显式分析 问题描述
已知条件和前面相同，用显式分析方法求解该屈曲 例子，做出位移载荷图形。 求解步骤 （1）建立或导入模型，设置材料特性 （2）分析步 （3）设置单元集，绑定约束 （4）定义边界条件和载荷 （5）定义和划分网格 （6）求解和分析
用同样的方法，建立另一端的Set,取名Set-2
Module选择Iteracton,点击 （Create Constraint),选择 Coupling,分别定义两端建立的set点和所在截面的约 束。
（4）定义边界条件和载荷 建立T型轴右端的固定约束，类型选择位移转角，位 置选择Set-1.
点击主菜单中Tool中的Amplitude,创建类型选择 Tabular
线性屈曲分析
注意地方
线性分析 问题描述 如图所示的T型轴结构，轴长800mm，材料为铝，弹 性模量70GPa，泊松比0.3，求该轴的前4阶屈曲模态。
解决步骤
• • • • • • • 建立模型 定义材料 装配 分析步 边界条件及载荷 定义并划分网格 求解和分析
（1）建立模型
单击 ( Create Part）按钮，“实体”形式，“拉伸”方式
基于ABAQUS二次开发变角度层合板屈曲特性分析
板的有限元分析前处理程序，开发出 ＡＢＡＱＵＳ交互式界面；最后，利用本文开发的 ＧＵＩ插件，对经典定角度和
变角度层合板进行屈曲分析。结果表明，变角度层合板的屈曲载荷有很大提高，并且随着幅值参数 Ａ和周期
参数 Ｔ逐渐增大，一阶线性屈曲均是呈先增大后减小的趋势，因此基于铺层稳定性，参数应控制在相应的范
围。采用 Ｐｙｔｈｏｎ对 ＡＢＡＱＵＳ进行二次开发，从而实现变角度层合板的自动建模和计算分析，为实际工程研究
基于 ＡＢＡＱＵＳ二次开发变角度层合板屈曲特性分析
年春波 王小平 代文猛 杨 洋
（南京航空航天大学机电学院，南京 ２１００１６）
文 摘 基于 ＡＢＡＱＵＳ二次开发，探究周期函数曲线纤维路径变角度复合材料层合板的屈曲特性。首
先，以正弦曲线为基本参考路径为例，得到纤维角度的变化规律；然后，利用 Ｐｙｔｈｏｎ编写变角度复合材料层合
收稿日期：２０１８－１１－０６ 基金项目：国家自然科学基金（５１５７５２６６） 第一作者简介：年春波，１９９３年出生，硕士研究生，主要从事 ＣＡＤ／ＣＡＭ、复合材料自动铺丝技术等方面的研究。Ｅ－ｍａｉｌ：ｎｉａｎｃｈｕｎｂｏ＠１６３．ｃｏｍ
宇航材料工艺 ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｙｈｃｌｇｙ．ｃｏｍ ２０１９年 第 ４期
ＮＩＡＮＣｈｕｎｂｏ ＷＡＮＧＸｉａｏｐｉｎｇ ＤＡＩＷｅｎｍｅｎｇ ＹＡＮＧｙａｎｇ
（ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌａｎｄＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＮＵＡＡ，ＮａｎＪｉｎｇ ２１００１６）
Ａｂｓｔｒａｃｔ ＢａｓｅｄｏｎｔｈｅｓｅｃｏｎｄａｒｙｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆＡＢＡＱＵＳ，ｔｈｅｂｕｃｋｌｉｎｇｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｖａｒｉａｂｌｅａｎｇｌｅｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ｌａｍｉｎａｔｅｓｗｉｔｈｐｅｒｉｏｄｉｃｆｕｎｃｔｉｏｎｃｕｒｖｅｓｗｅｒｅｅｘｐｌｏｒｅｄ．Ｆｉｒｓｔｌｙ，ｔａｋｉｎｇｔｈｅｓｉｎｕｓｏｉｄａｌｃｕｒｖｅａｓｔｈｅｂａｓｉｃｒｅｆｅｒｅｎｃｅｐａｔｈ ｔｈｅｃｈａｎｇｅｌａｗｏｆｔｈｅｆｉｂｅｒａｎｇｌｅｗａｓｏｂｔａｉｎｅｄ；Ｓｅｃｏｎｄｌｙ，ｔｈｅｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔａｎａｌｙｓｉｓｐｒｅ－ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｐｒｏｇｒａｍｏｆｖａｒｉａ ｂｌｅａｎｇｌｅｃｏｍｐｏｓｉｔｅｌａｍｉｎａｔｅｓｗａｓｗｒｉｔｔｅｎｂｙＰｙｔｈｏｎａｎｄｄｅｖｅｌｏｐｅｄＡＢＡＱＵＳｉｎｔｅｒａｃｔｉｖｅｉｎｔｅｒｆａｃｅ．Ｆｉｎａｌｌｙ，ｔｈｅｂｕｃｋ ｌｉｎｇａｎａｌｙｓｉｓｏｆｔｈｅｃｌａｓｓｉｃａｌｆｉｘｅｄａｎｇｌｅａｎｄｖａｒｉａｂｌｅａｎｇｌｅｌａｍｉｎａｔｅｓｗａｓｃａｒｒｉｅｄｏｕｔｗｉｔｈｕｓｉｎｇｔｈｅＧＵＩｐｌｕｇ－ｉｎ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈａｔｔｈｅｂｕｃｋｌｉｎｇｌｏａｄｏｆｔｈｅｖａｒｉａｂｌｅａｎｇｌｅｌａｍｉｎａｔｅｓｉｓｏｂｖｉｏｕｓｌｙｉｍｐｒｏｖｅｄ，ａｎｄｔｈｅｆｉｒｓｔｏｒｄｅｒｌｉｎｅ ａｒｉｔｙｂｕｃｋｌｉｎｇｉｓｆｉｒｓｔｉｎｃｒｅａｓｅｄａｎｄｔｈｅｎｄｅｃｒｅａｓｅｄｗｉｔｈｔｈｅｉｎｃｒｅａｓｅｓｏｆａｍｐｌｉｔｕｄｅｐａｒａｍｅｔｅｒＡａｎｄｐｅｒｉｏｄｐａｒａｍｅｔｅｒ Ｔ，ｓｏｃｏｎｓｉｄｅｒｉｎｇｔｈｅｓｔａｂｉｌｉｔｙｏｆｔｈｅｐｌｙ，ｔｈｅｐａｒａｍｅｔｅｒｓｓｈｏｕｌｄｂｅｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄｉｎｔｈｅｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇｒａｎｇｅ．Ｔｈｅｓｅｃｏｎｄ ａｒｙｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆＡＢＡＱＵＳｂｙＰｙｔｈｏｎｉｓｕｓｅｄｔｏｒｅａｌｉｚｅｔｈｅａｕｔｏｍａｔｉｃｍｏｄｅｌｉｎｇａｎｄｃｏｍｐｕｔａｔｉｏｎａｌａｎａｌｙｓｉｓ，ｗｈｉｃｈ ｐｒｏｖｉｄｅｓｒｅｓｅａｒｃｈｉｄｅａｓａｎｄｐｒｏｃｅｓｓｅｓｆｏｒｐｒａｃｔｉｃａｌｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｒｅｓｅａｒｃｈ，ａｎｄｈａｓｃｅｒｔａｉｎｐｒａｃｔｉｃａｌｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｃｅ．
abaqus屈曲分析报告实例
整个计算过程包括2个分析步，第1步做屈曲分析，第2步做极限强度分析。
第1步：屈曲分析载荷步定义如下：Step 1-InitialStep 2- Buckle并在Model-Edit Keywords的图中位置加入下面的文字，输出屈曲模态*nodefile, global=yesU,Create job 名称为“Buckling”点击continue，完成第1步的计算。
第2步：极限强度分析将“buckle”分析步替换为“riks”分析步在Basic选项卡中，Nlgeom：选择打开在Instrumentation选项卡中，定义如下参数，然后点击OK定义一个新计算工作，输入名称，点击continue在Parallelization选项卡，选择2个CPU，如下所示，点击OK。
在此编辑Model-edit keywords，删除“第1步”加入的文字“*nodefile, global=yesU,”，并在下图位置加入下段文字：*imperfection, file=buckling, step=11, 2.5点击OK，再保存文件。
最后提交计算。
提取计算结果进入visualization Module点击 Create XY data选择 ODB filed output，点击continuePosition选择 Unique Nodal， CF：point loads选择 CF2，再点击elements/nodes选项卡，选择跨中载荷加载点，最后点击save。
重复上一步操作，Position选择 Unique Nodal， U：spatial displacement 选择 U3，再点击elements/nodes选项卡，选择板格中心点，最后点击save。
点击Create XY data, 选择operate on XY data，点击continue选择Combine（X,X）命令，横坐标选择保存的displacement曲线，纵坐标选择保存的Point load曲线，点击最后一行Create XY Data与Save as。
ABAQUS非线性屈曲分析步骤
ABAQUS非线性屈曲分析步骤分享：ABAQUS 非线性屈曲分析步骤来源：杨洋洋的日志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 analysisRik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。
abaqus压杆屈曲分析
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⁄图1-12.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 ,长细比取压杆截面尺寸（单位：m）值及杆件长度见表1：表13.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。
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整个计算过程包括2个分析步，第1步做屈曲分析，第2步做极限强度分析。
第1步：屈曲分析
载荷步定义如下：
Step 1-Initial
Step 2- Buckle
并在Model-Edit Keywords的图中位置加入下面的文字，输出屈曲模态*nodefile, global=yes
U,
Create job 名称为“Buckling”
点击continue，完成第1步的计算。
第2步：极限强度分析
将“buckle”分析步替换为“riks”分析步
在Basic选项卡中，Nlgeom：选择打开
在Instrumentation选项卡中，定义如下参数，然后点击OK
定义一个新计算工作，输入名称，点击continue
在Parallelization选项卡，选择2个CPU，如下所示，点击OK。
在此编辑Model-edit keywords，删除“第1步”加入的文字“*nodefile, global=yes
U,”，并在下图位置加入下段文字：
*imperfection, file=buckling, step=1
1, 2.5
点击OK，再保存文件。
最后提交计算。
提取计算结果
进入visualization Module
点击 Create XY data
选择 ODB filed output，点击continue
Position选择 Unique Nodal， CF：point loads选择 CF2，再点击elements/nodes选项卡，选择跨中载荷加载点，最后点击save。
重复上一步操作，Position选择 Unique Nodal， U：spatial displacement 选择 U3，再点击elements/nodes选项卡，选择板格中心点，最后点击save。
点击Create XY data, 选择operate on XY data，点击continue
选择Combine（X,X）命令，横坐标选择保存的displacement曲线，纵坐标选择保存的Point load曲线，点击最后一行Create XY Data与Save as。