abaqus压杆屈曲分析
abaqus屈曲分析实例
整个计算过程包括2个分析步，第1步做屈曲分析，笫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® Re Mbs M^nce C^wvoini live 2oc*$ *l^*«4 tjdp V ：i.Jsa&# 录 +r A AJIu fffiC© fe3 Ha »<r epr a.c o 刖匚匹国o Ma&/3SiU*MMMC. Thit Hncticn «4I cruet a nrw p«ri a?d•»•••*> ；r•»•»<• < r*w 4 «»wmb>y fa-t n>rr •: OfEYcmv Se«今 gh 3,gqcvKeiry C*p*»9r « ♦O?lec?■ %«no«v C5廉 H5Wr> MM fa Tin* FortiSv Al€ *dep6»? ve^ tb<yrdc7 AtietiWf 二 Medel | ;狄2Eld 迫,“ j s&a夭 sufAuun*- \ M z t»e ^otop<e«l ou port )L>jUx9)lo t JeiWA Tc«D -^lQZlll«hQ we'Eejewwiw b>w* biE Glcte 」r»>w* 69D eJe*MKi r»jw* bee<i T?»* te：d*L d,说M? ■ ■ 20S27»l^：匕飞口 +r \nu fez: 匚圄国-a.SZ O A «MJ 划电口麻久&E ••却■一 .、・ 9 tf MwMtO) • aModHl6 b 5 131B& merdxR $>CWfcr*»9*^ s£ Zac®“ IraftetH U匕“rb ・2更 K«4dCu^u!R« 虫 Hntwr GUput b伽》ezi5 &■心 AcUxv« V H H«*»ctnr« 易 htecMtlar. hra,日 CcrtadCcrtra 0C«Wl >«wt K Ccctect sub lx權 CwMoarSt Hj fiUdi_n ,.. • •! •MCg WtW Swtfc lk2 pe**j<t»fo<C^ta 知 bynxHrt| <c»t*ve C4«c«lki«x f«v «ep oW Prc«・hr ・ t>". liwar p«nwbia«ko ▼ freque."拯 sufAuunThe 11«-51>^ )L>4ldH9jjn-2 “9 wioZ S *0 SxeU>* oil^ 51 “ed S iU* TO . <S0 . I 9ia ihe wtcc 0 . -SOOuscdftM-)i«jidfsnn -2 & 切 >0 . -ISO -MO mtb rew ：t no 心 &逐Ply OCCOIIMV * 巧恪tc»：«L -5Moe>»* bw tZfft to ・D7cp 炉、？ZlHWr? Me"“乡“r»x HMldrann ・2 vd 乡 tygeJa* 400 0 0 with x*w ：» «o tfi* oc<»Hifer«* 刃乡并在Model-Edit Keywords 的图中位置加入下面的文字，输出屈曲模态 *nodefile, global=yesU,® fit v<e»>si M E Of»r I«K “g deM ¥匚通国□ O Q€P# « • A mi 席邙0 fc3B ft •©« ©Eti.Z O "^■3剜电口丽:*> 5・<<b,w “ | >-dt»"W :aModd-l8 右 Dr Ol0 (八 »2 txta«e• IraHev 匕 ES a<A 2JJ a-> 禺: 虫n^sc^fiuir^ 虫 Hntorr Ottput to[*心》移 b ALT“A KM N H Htrxtijrw 易htefMtiar. Rr«|0 Ccctwct C«rtro Q U<Wt J^tWt K CerentSuUU § (cent 心b 僖 C«v^c«ar St87 fiekh ・H ・广 !Zfee '0 gpE 或5 o?lir« . 4S0 . I OS He Wtcc Q . -50Q 切,0 -ISO -HO with resc^：' rocct4LMV* 5^te«I~1 The “叭ei»x *« "33U* WM>X )ldqidf.9Jlh-2 W5 tX«i5Jd' -_u* *:<>*L 如心乂 r«s tc«> 处* to *i 两论 M dQidrann-： iw^Jdire^p 43i?2il wx»9 Wt«7 400 0 0 with r*MOKt to tt»*ccordiraex;«4jT W& D«UU MC . (X>1 ® Ht tgisi Mew $>ep gx< O#»£< 代《a •比 ：匕飞口 +r \nu 吐二ti MW$CDr. Mpdri l F b 5 131 M 匕 Mad.O)0 CWfcr*»9*^ K 2 Mac® • Iraftet fr ti ^«rt>» t ：<A 25 a* uii 更 K*l3CM^U!R4 虫 Hntw-f GUput b伽於心丹 &■心 V 辽 l*W*»ctisr« 易 htecMtlar. hra 日 CcrtadCcrtra 9 (如WJ2 \fi Ccctect SUU lx £|.Cc^^aaf C*ft 117 fiUdiLas _________________L_ McdW 1 5»?Pi[Z fcE feE J£臭 “zwi»x W *0 Sxe U>* oil^ (JsfxteO S Q" TO . <S0 . I 9ia ihe wtcc 0 . -S00 liscdftM-)i«jidfsnn -2 *■« txoasJdred 切 »o . -iso -HO with rew ：' no 心 d^enbly OCCOILMV * 巧恪tc >:•!?. JM -s&we las t«<» ^oved to *D ''Te^p ^3i«eiii«u9 : •■Hwtaraiih-2 対5 列ord 5 $00 0 0 vjth to ocordNac ，▼別n^r •Me2MW2?Abaqus/CAE 6.11-1 Mode! Data base: G:\2014 年项目'gesid” 妙叙 TfSCoMHr 合同'逼壬左=20140724kbequ^iCreate job 名称为"Buckling n点击continue,完成第1步的汁算。
abaqus屈曲分析报告报告材料实例
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bine（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屈曲分析(课堂PPT)
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Abaqus用法
• 边界条件必须在*Buckle分析步中转换 为反对称，进而获取反对称模态。
➢ 在*Buckle分析中定义反对称边界条 件，需要在 *Boundary 选项中添加 参数Load Case=2，然后在数据行 中定义反对称边界条件。
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Abaqus用法
实例：对称结构的反对称屈曲
节点集合：left
有限元模型
• B21 单元
边界条件：load case 1
• 矩形横截面 (1 in 1in)
• 线弹性材料：
E = 30E6 psi
n= 0
20
边界条件：load case 2
Abaqus用法
部分INP文件内容：
*NSET, NSET=left 4 *TRANSFORM, NSET=left 1., 1., 0., -1., 1., 0. *BOUNDARY left, 2 left, 6 right, 2 right, 6 *STEP, NAME=step-1 *BUCKLE 3, *BOUNDARY, LOAD CASE=2, OP=new left, 1 right, 2 right, 6 *DSLOAD ring, p, 1. *END STEP
其中，P0 --前一个分析步结束时的载荷； Pref --当前分析步中指定的载荷值；
λ --载荷比例系数LPF（Load Proportionality Factor）；
应用Riks法获取不稳定响应阶段的静态平衡解答，在该方法使用过程中， 载荷的大小被单独的标量参数λ控制
λ值为求解未知量的一部分，Abaqus/Standard在分析过程中将完成每个 增量步分析对应的λ值的输出，以供后处理中获取载荷-位移曲线使用。
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。
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
abaqus压杆屈曲分析
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： , ,图1-12.长细比计算压杆截面尺寸（单位：m）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1λ50 60 80 100 120 150 180 ι（m） 1.92 2.30 3.07 3.84 4.60 5.76 6.903.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。
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中处理屈曲问题几种计算方式
处理屈曲问题可以用的几种计算方式关键字线性屈曲分析buckle非线性屈曲分析staticriks通用静力分析static通用静力分析阻尼稳定staticstabilize隐式动力分析dynamic显式动力分析dynamicexplicit特点用于估计最大临界载荷和屈曲模态无法查看屈曲后状态
处理屈曲问题可以用的几种计 算方式
关键字
线性屈曲分析
*buckle
非线性屈曲分析 通用静力分析 通用静力分析+阻尼稳定 隐式动力分析
*static, riks *static *static, stabilize *Dynamic
显式动力分析
*dynamic, explicit
特点
用于估计最大临界载荷和屈曲模态，无法查看屈曲后状态。可用 作引入缺陷的之前的计算分析步，需要加载荷；屈曲特征值与载 荷相乘就是屈曲载荷。主要用于缺陷不敏感结构。
用于计算最大临界载荷和屈曲以后的后屈曲响应，可以查看后屈 曲状态，用弧长量代替时间量。载荷比例因子与载荷相乘就是屈 曲载荷。可以用于缺陷敏感结构，如果结构存在接触，容易出现 用于计算结构刚度不变或结构刚度增大的结构，如果结构出现屈 曲或者垮塌，很容易出现不收敛问题，无法计算后屈曲状态。 在静力分析步中加阻尼，有助于收敛，计算的结束点可以比通用 静力分析要后一些，但要注意阻尼不能加得过大。 将屈曲问题作为隐式动力问题来处理，适合接触脱开的问题，但 是假如结构接触对较多，很容易出现收敛问题。这种分析类型使 用的是隐式积分方法。 将屈曲问题作为显式动力问题来处理，适合接触脱开的问题，能 够适应复杂的模型，复杂的接触对， 收敛效果较好。但是计算量 较大，计算时间较长，计算完以后需要评估计算结果是否可靠。 这种分析类型使用的是显式积分方法。
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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
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，屈服强度，弹性模量；腹板和翼缘板为壳单元，厚度分别为和0,01。
材料定义见图4-2
图4-2
3 在Assembly装配中创建一个instance。
4 创建分析步，类型为liner perturbation，buckle。
如图4-3，分析步名设置为buckle1，此分析步名会在riks分析中引入初始缺陷时用到。
图4-3
5 定义边界及荷载，边界为一端铰支，一端滑动，荷载为单位为1的壳边缘荷载。
荷载定义见图4-4
图4-4
6 划分网格。
图4-5
7 创建分析作业，提交并运行分析。
结果如下图4-6：
图4-6
在buckle分析中为了后面riks非线性分析可以引入初始缺陷，划分网格结束后需要修改inp文件，在model-edit key words中输入：
*node file
U，
具体位置如图4-7
图4-7
riks分析
riks模型直接复制buckle模型，然后做以下修改。
1 在model中选择copy model，命名为yagan1-r。
2 在tool中设置参考点set-z，取构件中点以便于输出所需杆件的位移。
3 在interaction中于距杆件两端出设置耦合点，便于施加位移荷载，同时避免应力集中。
其中一点设为set-1，以输出反力。
图4-8
4 在分析步中选buckle然后replace step，将其改为general-static，riks，各参数设置见图4-9：
图4-9
5 修改key words，引入初始缺陷。
在model中选edit key words，加入命令：
*imperfection,file=buckle1,step=1
1,5e-3
2,5e-3
具体位置见图4-10：
图4-10
6 修改荷载和边界条件，在耦合点上的U3方向分别加的位移荷载，删除原有的壳边缘荷载，边界条件除UR2以外的的自由度全部约束。
图4-11
7 创建分析作业，设置历史输出为set-1的U1和某一耦合点的RF3。
提交运行分析。
分析结果如图4-12：
图4-12
8 绘出荷载位移曲线，图4-13：
图4-13 荷载位移曲线
重复上述步骤做出表1中剩余长细比的荷载位移曲线，并在同一坐标下做出对比，结果如图4-14：
图4-14 各个长细比荷载位移曲线
5.不同长细比下稳定性系数与规范值对比
模型考虑了材料非线性和几何非线性，对热轧H型钢截面压杆进行稳定承
载力分析，对不同长细比下的稳定性系数与规范值进行对比，得到结果如下：
模型的出的模拟值与规范值偏差较大，特别是在长细比小于50时，得不到理想的屈曲模态。