ansys屈曲分析

合集下载

(ANSYS屈曲分析)

(ANSYS屈曲分析)
第7章 结构弹性稳定分析
7.1 特征值屈曲分析的步骤 7.2 构件的特征值屈曲分析 7.3 结构的特征值屈曲分析
第7章 结构弹性稳定分析
结构失稳或结构屈曲: 当结构所受载荷达到某一值时,若增加一微小的 增量,则结构的平衡位形将发生很大的改变,这种现 象叫做结构失稳或结构屈曲。 结构稳定问题一般分为两类: ★第一类失稳:又称平衡分岔失稳、分枝点失稳、特 征值屈曲分析。结构失稳时相应的荷载可称为屈曲荷 载、临界荷载、压屈荷载或平衡分枝荷载。 ★第二类失稳:结构失稳时,平衡状态不发生质变, 也称极值点失稳。结构失稳时相应的荷载称为极限荷 载或压溃荷载。 ●跳跃失稳:当荷载达到某值时,结构平衡状态发生 一明显的跳跃,突然过渡到非邻近的另一具有较大位 移的平衡状态。可归入第二类失稳。
7.1 特征值屈曲分析的步骤--查看结果
⑴ 列表显示所有屈曲荷载系数 命令格式:SET,LIST SET栏对应的数据为模态数阶次,TIME/FREQ栏对应的数据 为该阶模态的特征值,即屈曲荷载系数。荷载步均为1,但每个 模态都为一个子步,以便结果处理。 ⑵ 定义查看模态阶次 命令格式:SET,1,SBSTEP ⑶ 显示该阶屈曲模态形状 命令格式:PLDISP ⑷ 显示该阶屈曲模态相对应力分布 命令格式:PLNSOL或PLESOL等。 模态形状归一化处理,位移不表示真实的变形。 直接获取第N阶屈曲模态的特征值(屈曲荷载系数): *get,freqN,mode,N,freq 其中FREQN为用户定义的变量,存放第N阶模态的屈曲荷载系 数,其余为既定标识符。
第7章 结构弹性稳定分析
★结构弹性稳定分析=第一类稳定问题 ANSYS特征值屈曲分析(Buckling Analysis)。 ★第二类稳定问题 ANSYS结构静力非线性分析,无论前屈曲平衡状态 或后屈曲平衡状态均可一次求得,即“全过程分析”。 这里介绍ANSYS特征值屈曲分析的相关技术。在本 章中如无特殊说明,单独使用的 “ 屈曲分析 ” 均指 “ 特 征值屈曲分析”。

ansys 屈曲分析详细过程

ansys 屈曲分析详细过程
(2)迭代法 迭代法是通过调整直线斜率对非线性曲线的逐渐逼近。迭代法求解时每次迭 代都将总荷载全部施加到结构上,取结构变形前的刚度矩阵,求得结构位移并对 结构的几何形态进行修正,再用此时的刚度矩阵及位移增量求得内力增量,并进 一步得到总的内力。 (3)混合法 混合法是增量法和迭代法的混合使用。在一般的非线性分析中常采用增量迭 代混合法,将荷载分成若干级增量,在每一荷载增量上进行多次迭代。混合法综 合了增量法、迭代法的优点,并且与单纯的迭代法相比,混合法并不增加太多的 迭代次数。 4、曲梁加载问题 曲梁径向和切分布荷载可在圆柱坐标系下直接施加,而非径向和切向的分布 荷载可以将荷载等效到沿曲梁轴向分布,然后分解为径向和切向分布两部分施 加,其分解后为:
KD KG F
非线性屈曲分析的流程图如下:
图 2 非线性屈曲分析流程图
2
3、非线性方程组求解方法 (1)增量法 增量法的实质是用分段线性的折线去代替非线性曲线。增量法求解时将荷载
分成许多级荷载增量,每次施加一个荷载增量。在一个荷载增量中假定刚度矩阵 保持不变,在不同的荷载增量中,刚度矩阵可以有不同的数值,并与应力应变关 系相对应。
QSV QH / (1 y2 ) 和QSP QH y / (1 y2 ) 其中,y=df (x) / dx,当单元足够小时,可采用y y / y
图 3 曲梁均布荷载等效与分解
3
5、问题的描述 矩形截面圆弧拱桥,在梁上受均布荷载,荷载及截面尺寸如图 1 所示,要求
用 ANSYS 进行拱圈的非线性屈曲分析,求极限荷载。本作业进行了圆弧拱的弹 性屈曲分析和非线性屈曲分析,分线性分析时引入初始几何缺陷。
题目:跨径 L=89m,矢跨比 f/L=1/5 的圆弧拱,梁高 h/L=1/30,梁宽 b/L=1/15 求:1.弹性屈曲荷载; 2.非线性极限承载能力。

ansys结构屈曲分析

ansys结构屈曲分析

退出求解器
命令: 命令:finish GUI:close the : solution menu
ANSYS 结构屈曲分析 二 结构屈曲分析的基本步骤
(3)扩展解:无论采取哪种特征值提取方法,如果想要得到屈曲模 )扩展解:无论采取哪种特征值提取方法, 态的形状,就必须执行扩展解。 态的形状,就必须执行扩展解。可以 把扩展解简单理解为将屈曲 模态的形状写入结果文件。具体操作步骤如下: 模态的形状写入结果文件。具体操作步骤如下:
注意二: 注意二: 材料的弹性模量 EX必须定义。
ANSYS 结构屈曲分析 二 结构屈曲分析的基本步骤
(2)获得静力解:与一般静力解类似,但需注意以下几点: )获得静力解:与一般静力解类似,但需注意以下几点:
注意一: 注意一:
必须激活预应力影响。 必须激活预应力影响。
注意二: 注意二:
通常只需施加一个单位荷 载即可。当施加单位荷载 载即可。 时,求解得到的特征值就 表示临界荷载, 表示临界荷载,施加非单 位荷载时, 位荷载时,求解得到的特 征值乘以施加的载荷就得 到临界荷载; 到临界荷载;
• 命令:mxpand,nmode,,,elcalc • GUI:main menu 〉solution 〉loads step opts 〉 expasionpass 〉single modes 〉expand modes
扩展求解
• 命令:solve • GUI:main menu 〉solution 〉solve 〉current LS
列出现在所有的屈曲荷载因子
命令:set,list 命令 GUI: mian menu 〉 general postproc 〉results summary
读取指定的模态来显示屈曲模态形状

AnsysMechanical屈曲分析技术

AnsysMechanical屈曲分析技术

AnsysMechanical屈曲分析技术1. 屈曲分析的基本概念当受拉杆件的应力达到屈服极限或强度极限时,将引起塑性变形或断裂。

这些是由于强度不足所引起的失效。

在工程中,我们会注意到当细长杆件受压时,表现出与强度失效完全不同的性质。

当杆件受压超过某一临界值时,再增加压力,杆件会产生很大的完全变形,最终折断。

内燃机配气机构中的挺杆,空气压缩机,蒸汽机的连杆等都是这样的受压构件。

日常生活中,我们也有很多这样的经验。

此时如果根据拉压杆件的强度公式进行校核,会发现此时杆件所受的压应力远小于屈服极限或强度极限。

此时,我们说结构丧失了稳定性,属于结构稳定性分析的范畴。

同样,对于薄板结构(如筒仓,钢塔),也同样存在受压载荷作用下的稳定性问题。

稳定性问题根据失稳发生的区域又分为整体稳定性与局部稳定性。

国内外的设计规程规范详细地规定了稳定性设计的技术指标,从结构设计方面保证了结构在稳定性方面的技术要求,如《钢结构设计标准GB50017-2010》、《空间网格结构技术规程JGJ7-2010》等。

对于非标构件,使用有限元校核也提出了明确的方法。

初始缺陷的施加是稳定性分析中一个重要的环节,我们看到《钢结构设计标准GB50017-2010》中给出了确定方法。

试验方法和有限元方法的结合广泛应用在强度设计和稳定性设计中。

2. ANSYS Mechanical屈曲分析下图是一端固定,另一端受压的柱子,当F增加到一个临界值后,此时如果有一个侧向的扰动,柱子顶端会产生很大的横向变形,此时结构处于不稳定状态。

对于理想的无缺陷的杆件,F的临界值对应右图的分支点,对应于ANSYS Mechanical中的特征值屈曲分析。

实际结构中,由于存在制造,安装误差,或者材料局部有缺陷,并不能达到分支点失稳,而是在极限载荷位置即丧失稳定性,此时需要使用ANSYS Mechanical的非线性屈曲分析。

3. ANSYS Mechanical特征值屈曲分析ANSYS Mechanical特征值屈曲是一种形式的线性扰动分析,上游的静力分析模型可以是线性的,也可以是非线性的。

ansys 屈曲分析详细过程

ansys 屈曲分析详细过程
KD KG F
非线性屈曲分析的流程图如下:
图 2 非线性屈曲分析流程图
2
3、非线性方程组求解方法 (1)增量法 增量法的实质是用分段线性的折线去代替非线性曲线。增量法求解时将荷载
分成许多级荷载增量,每次施加一个荷载增量。在一个荷载增量中假定刚度矩阵 保持不变,在不同的荷载增量中,刚度矩阵可以有不同的数值,并与应力应变关 系相对应。
图 4 荷载及拱的几何尺寸示意
几何尺寸: f/L=1/5, H/L=1/30,B/图L=图1图/15
L=89m,f=17.8m,H=2.97m,B=5.93m,R=64.5m
材料性能:拱圈采用 C40 混凝土,弹性模量为 32500MPa,泊松比为 0.3。
在 ANSYS 中进行建模分析,初始荷载为 q=100000kN/m 其过程如下:
0.5
K2
58.9
90.4
93.4
86.7
64.0
根据表 1 查得:
K2 90.4
故其理论弹性屈曲荷载为:
qcr
K2
EI x l3
3.25104 1 5933.33 2966.673
90.4
12 890003
5.38107
N
m
2、拱的弹性屈曲与非线性屈曲 对于一般的特征值屈曲分析,主要是在平衡状态,考虑到轴向力或者中面内
力对弯曲变形的影响,由最小势能原理,结构弹性屈曲分析归结为求解特征值问 题:
KD KG 0
通过特征值分析求得的解有特征值和特征向量,特征值就是临界荷载系数, 特征向量是临界荷载系数对应的屈曲模态。
特征值屈曲分析的流程图如下:
1
图 1 弹性屈曲分析流程图
非线性屈曲分析是考虑结构平衡受扰动(初始缺陷、荷载扰动)的非线性静 力分析,该分析是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 考虑材料塑性和几何非线性。结构非线性屈曲分析归结为求解矩阵方程:

ansys屈曲分析

ansys屈曲分析

3.1 几何非线性3.1.1 大应变效应一个结构的总刚度依赖于它的组成部件(单元)的方向和单刚。

当一个单元的结点经历位移后,那个单元对总体结构刚度的贡献可以以两种方式改变。

首先,如果这个单元的形状改变,它的单元刚度将改变(图3-1(a))。

其次,如果这个单元的取向改变,它的局部刚度转化到全局部件的变换也将改变(图3-1(b))。

小的变形和小的应变分析假定位移小到足够使所得到的刚度改变无足轻重。

这种刚度不变假定意味着使用基于最初几何形状的结构刚度的一次迭代足以计算出小变形分析中的位移(什么时候使用“小”变形和应变依赖于特定分析中要求的精度等级)。

相反,大应变分析考虑由单元的形状和取向改变导致的刚度改变。

因为刚度受位移影响,且反之亦然,所以在大应变分析中需要迭代求解来得到正确的位移。

通过发出 NLGEOM,ON(GUI路径Main Menu>Solution>Analysis Options),来激活大应变效应。

这种效应改变单元的形状和取向,且还随单元转动表面载荷。

(集中载荷和惯性载荷保持它们最初的方向。

)在大多数实体单元(包括所有的大应变和超弹性单元),以及部分的壳单元中大应变特性是可用的。

在ANSYS/Linear Plus程序中大应变效应是不可用的。

图3-1 大应变和大转动大应变过程对单元所承受的总旋度或应变没有理论限制。

(某些ANSYS单元类型将受到总应变的实际限制──参看下面。

)然而,应限制应变增量以保持精度。

因此,总载荷应当被分成几个较小的步,这可用〔 NSUBST, DELTIM, AUTOTS〕命令自动实现(通过GUI路径 MainMenu>Solution>Time/Frequent)。

无论何时如果系统是非保守系统,如在模型中有塑性或摩擦,或者有多个大位移解存在,如具有突然转换现象,使用小的载荷增量具有双重重要性。

3.1.2 应力-应变在大应变求解中,所有应力─应变输入和结果将依据真实应力和真实(或对数)应变(一维时,真实应变将表示为ε=Ln(l/l) 。

ANSYS Workbench 17·0有限元分析:第13章-特征值屈曲分析

第13章 特征值屈曲分析
屈曲分析主要用于研究结构在特定载荷下的稳定性以及确定结构失稳的临界载荷,屈曲分析包括线性屈曲分析和非线性屈曲分析。

线性屈曲分析可以考虑固定的预载荷,也可使用惯性释放;非线性屈曲分析包括几何非线性失稳分析、弹塑性失稳分析、非线性后屈★ 了解线性屈曲分析。

13.1 屈曲分析概述
特征值屈曲分析(Eigenvolue Buckling)是以特征值为研究对象的,特征值或线性屈曲分析预测的是理想线性结构的理论屈曲强度(分歧点),特征值方程决定了结构的分歧点。

然而,非理想和非线性行为阻止了许多真实的结构达到它们理论上的弹性屈曲强度。

线性屈曲通常产生非保守的结果,应当谨慎使用。

尽管屈曲分析是非保守的,但是也有许多优点。

屈曲分析比非线性屈曲分析计算省时,并且应当作第一步计算来评估临界载荷(屈曲开始时的载荷)。

通过线性屈曲分析可以预知结构的屈曲模型形状,结构可能发生屈曲的方法可以作为设计中的向导。

13.1.1 关于欧拉屈曲
结构的丧失稳定性称为(结构)屈曲或欧拉屈曲。

L.Euler
从一端固定、另一端自由的受压理想柱出发,给出了压杆的临
界载荷。

所谓理想柱,是指起初完全平直而且承受中心压力的
受压杆,如图13-1所示。

设此柱完全是弹性的,且应力不超过比例极限,若轴向外
载荷P小于它的临界值,则此杆将保持直的状态而只承受轴向图13-1 受压杆。

ANSYS屈曲分析总结

《ANSYS屈曲分析总结》很多现有的ANSYS资料都对特征值屈曲分析进行了较为详细的解释,特征值屈曲分析属于线性分析,它对结构临界失稳力的预测往往要高于结构实际的临界失稳力,因此在实际的工程结构分析时一般不用特征值屈曲分析。

但特征值屈曲分析作为非线性屈曲分析的初步评估作用是非常有用的。

1. 非线性屈曲分析的第一步最好进行特征值屈曲分析,特征值屈曲分析能够预测临界失稳力的大致所在,因此在做非线性屈曲分析时所加力的大小便有了依据。

特征值屈曲分析想必大家都熟练的不行了,所以小弟不再罗嗦。

小弟只说明一点,特征值屈曲分析所预测的结果我们只取最小的第一阶,所以你所得出的特征值临界失稳力的大小应为F=实际施加力*第一价频率。

2. 由于非线性屈曲分析要求结构是不“完善”的,比如一个细长杆,一端固定,一端施加轴向压力。

若次细长杆在初始时没有发生轻微的侧向弯曲,或者侧向施加一微小力使其发生轻微的侧向挠动。

那么非线性屈曲分析是没有办法完成的,为了使结构变得不完善,你可以在侧向施加一微小力。

这里由于前面做了特征值屈曲分析,所以你可以取第一阶振型的变形结果,并作一下变形缩放,不使初始变形过于严重,这步可以在Main Menu> Preprocessor> Modeling> Update Geom中完成。

3. 上步完成后,加载计算所得的临界失稳力,打开大变形选项开关,采用弧长法计算,设置好子步数,计算。

4. 后处理,主要是看节点位移和节点反作用力(力矩)的变化关系,找出节点位移突变时反作用力的大小,然后进行必要的分析处理。

特载值分析得到的是第一类稳定问题的解,只能得到屈曲荷载和相应的失稳模态,它的优点就是分析简单,计算速度快。

事实上在实际工程中应用还是比较多的,比如分析大型结果的温度荷载,而且钢结构设计手册中的很多结果都是基于特征值分析的结果,例如钢梁稳定计算的稳定系数,框架柱的计算长度等。

它的缺点主要是:不能得到屈曲后路径,不能思忖初始缺陷如初始的变形和应力状态,不能思忖材料的非线性。

ANSYS屈曲分析

20000
/prep7
/title,buckling of a bar with hinged solves
et,1,beam3
r,1,0.25,52083e-7,.5
mp,ex,1,30e6
mp,prxy,1,0.3
n,1
n,11,,100
prod,4,2,,,U2,,,-1,1,1 !2号变量乘-1作为4号变量
/AXLAB,X,U !x轴用U标注,默认为TIME
/AXLAB,Y,F(N) !x轴用F(N)标注,默认为VALUE
/xrange,4 !指定x轴的范围
finish
!特征值屈曲分析(线性)
/solu
antype,buckle !屈曲分析
bucopt,lanb,1 !使用莱布尼兹法扩展模态,提取特征值数为1阶
mxpand,1 !扩展一阶模态
solve
finish
!施加初始扰动
/post1
fill
e,1,2
egen,10,1,1 !复制单元,10为复制次数,包括本身;1节点增量;1复制元素
finish
!静力求解
/solu
antype,static
pstres,on !打开预应力效应
d,1,all
f,11,fy,-1
solve
nlgeom,on !打开大变形
kbc,0 !斜坡载荷
nsubst,100 !定义子步数
arclen,on,2 !采用弧长法,半径最大为2
outres,,1 !控制输出所有子步结果
f,11,fy,-40 !施加载荷40,线性屈曲分析得到预测载荷38.553

ANSYS经典案例在Workbench中实现之薄壁结构的屈曲与后屈曲分析

文章来源:安世亚太官方订阅号(搜索:peraglobal)案例背景屈曲分析对于一个成功的结构设计,尤其是包含壳和梁的结构,是至关重要的。

虽然线性特征值屈曲分析相对直接与简便,但是也有其自身缺点:因为实际屈曲过程是一个非线性(大变形)过程,如果不能考虑结构非线性,分析只能得到近似结果,另外线性屈曲分析对于结构后屈曲分析无能为力。

非线性屈曲分析过程较为复杂,同时可能需要多次尝试才能得到较为可信的结果,但是由于其不存在线性屈曲分析的局限性,所以工程上倾向通过非线性屈曲来评价结构的稳定性。

实际中,工程师很难判断结构究竟何时开始发生屈曲。

从工程和科研角度看,人们在整个屈曲过程中,最感兴趣的阶段其实是结构将要产生大变形,但是尚未产生较大变形的阶段,有时结构甚至还未产生变形,因为此时对应的载荷是结构的临界屈曲载荷。

非线性屈曲分析可以很好得在这方面提供工程意义上的指导。

非线性屈曲分析通过使用以下一些方法,控制整个仿真计算的收敛性,达到用户的工程需求:1 非线性稳定性控制(nonlinearstabilization)该方法可以应对屈曲分析中的局部和整体不稳定性,并且可以与其它非线性控制技术联合使用进行仿真(弧长法除外);2 弧长法该方法只能处理力载荷下的结构整体失稳。

3 将稳态分析处理成“准静态”的动力学问题该方法通过使用动力学效应防止计算发散,但是具体操作较为复杂。

本案例通过承受外部静水压力载荷的周向加强筋圆柱薄壁结构,说明如何通过仿真分析,预测结构的屈曲载荷和后屈曲状态,同时介绍控制非线性屈曲分析中,控制计算收敛性的方法。

问题描述圆柱薄壁的材料为2024-T3铝合金,由五层横截面为Z型的周向加强筋支撑,圆柱薄壁两端由两个厚盖板(厚度为25mm)密封,并分别由一个L型的铆接条加固。

圆柱薄壁承受外部均匀压强,从而使圆柱薄壁上两个Z型加强筋之间的局部屈曲,最终导致结构失效。

尺寸(mm)圆柱薄壁截面半径355.69圆柱薄壁深度431.8圆柱薄壁厚度 1.034盖板半径380盖板厚度25Z型加强筋厚度0.843L型铆接条厚度 1.64Z型加强筋横截面尺寸如下图所示:图1 Z型加强筋横截面形状及尺寸L型铆接条横截面尺寸为19*19mm,厚度为1.64mm。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

ansys做屈曲分析的全部过程及示例(2011-08-10 21:47:07)转载▼标签:杂谈分析过程说明: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 BucklingFINISH !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,2,0,100L,1,2 !创建直线ESIZE,10 !单元边长为1mmLMESH,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PSTRES,ON !屈服分析中采用预应力DK,1,ALL !定义约束FK,2,FY,-1 !顶部施加载荷SOLVE !求解FINISH !退出求解/SOLU !重新进入求解模型进行屈服分析ANTYPE,BUCKLE !屈服分析类型BUCOPT,LANB,1 !1阶模态,子空间法SOLVE !求解FINISH !退出求解/SOLU !重新进入求解展开模态EXPASS,ON !模态展开打开MXPAND,1 !定义需要展开的阶数SOLVE !求解FINISH !退出求解/POST1 !进入通用后处理SET,LIST !列出特征值求解结果SET,LAST !读入感兴趣阶数模态结果PLDISP !显示变形后图形!NonLinear Buckling !非线性分析部分FINISH !这两行命令清除当前数据/CLEAR/TITLE, Nonlinear Buckling Analysis/PREP7 !进入前处理ET,1,BEAM3 !选择单元MP,EX,1,200000 !弹性模量MP,PRXY,1,0.3 !泊松比R,1,100,833.333,10 !定义实常数K,1,0,0,0 !底端节点K,2,0,100,0 !顶点L,1,2 !连成线ESIZE,1 !网格尺寸参数设定LMESH,ALL !划分网格FINISH !退出前处理/SOLU !进入求解ANTYPE,STATIC !静态分析类型(非屈服分析)NLGEOM,ON !打开非线性大变形设置OUTRES,ALL,ALL !选择输出数据NSUBST,20 !5个子步加载NEQIT,1000 !20步迭代AUTOTS,ON !自动时间步长LNSRCH,ON !激活线搜索选项/ESHAPE,1 !显示二维状态下变形图DK,1,ALL,0 !约束底部节点FK,2,FY,-50000 !顶部载荷稍微比特征值分析结果大FK,2,FX,-250 ! 施加水平扰动载荷SOLVE !求解FINISH !退出求解/POST26 !进入时间-历程后处理器RFORCE,2,1,F,Y !2#变量表示力NSOL,3,2,U,Y !3#变量表示y方向位移XVAR,2 !将x轴显示2#变量PLVAR,3 !y轴显示3#变量数据/AXLAB,Y,DEFLECTION !修改y轴标签/AXLAB,X,LOAD !修改x轴标签/REPLOT !重新显示图形示例2:!悬臂梁受端部轴向压力作用的屈曲分析!先进行静力分析,在进行特征值屈曲分析,最后进行非线性分析!静力分析fini/cle/filname,beam-flexure/tittle,beam-flexure/prep7 !*set,f1,-1e6 !设置轴向压力荷载参数et,1,beam189 !mp,dens,1,7.85e3 !设置材料参数mp,ex,1,2.06e11 !mp,nuxy,1,0.2 !sectype,1,beam,I,,2 !设置截面参数secoffset,cent !secdata,0.15,0.15,0.25,0.015,0.015,0.015,0,0,0,0 !k,1,0 !k,2,2.5,0 !k,3,1.25,1 !lstr,1,2 !latt,1,,1,,3,,1 !lesize,1,,,10 !/view,1,1,1,1 !/eshape,1.0 !dk,1,,,,0,all, !fk,2,fx,f1 !施加关键点压力finish !!/solu !antype,0 !eqslv,spar !求解器设置稀疏矩阵直接法pstres,on !打开预应力开关solve !finish !!特征值屈曲分析/solu !antype,1 !bucopt,lanb,6,0 !取前六阶模态分析mxpand,6,0,0,1,0.001 !solve !finish !!/post1 !set,first !pldisp,1 !set,next !pldisp,2 !set,next !pldisp,3 !set,next !set,next !pldisp,5 !set,next !pldisp,6 !*get,freq1,mode,1,freq !finish !!非线性屈曲分析/config,nres,200 !只记录两百步的结果!/prep7 !tb,biso,1,1,2 !定义材料非线性tbtemp,0 !tbdata,,2.0e8,0 !upgeom,0.01,1,1,'beam-flexure','rst' !对有限元模型进行一阶模态的位移结果0.01倍的修改save,beam-flexure,dbfinish !resu,beam-flexure,db!/solu !antype,0 !nlgeom,1 !打开大变形outres,all,all !arclen,1,0 !弧长法设置arctrm,l !弧长法终止准则达到第一个峰值是终止计算nsubst,200,,,1 !fk,2,fx,f1*freq1!fk,2,fx,f1*freq1*1.2 !将轴向压力值放大,放大系数为第一阶模态的主频solve !finish !!/post26 !nsol,2,2,u,y,deflection !提取自由端y方向的位移为变量deflection rforce,3,1,f,x,reactionf !提取固定端x方向的支座反力为变量reactionf/axlab,x,deflection !/axlab,y,reactionf !xvar,2 !plvar,3 !finish !共享ANSYS屈曲笔记总结(2011-08-10 21:48:59)转载▼标签:杂谈/pg/study/discuss/127.htmlANSYS屈曲笔记总结很多现有的ANSYS资料都对特征值屈曲分析进行了较为详细的解释,特征值屈曲分析属于线性分析,它对结构临界失稳力的预测往往要高于结构实际的临界失稳力,因此在实际的工程结构分析时一般不用特征值屈曲分析。

但特征值屈曲分析作为非线性屈曲分析的初步评估作用是非常有用的。

以下是我经过多次计算得出的一些分析经验,欢迎批评。

1. 非线性屈曲分析的第一步最好进行特征值屈曲分析,特征值屈曲分析能够预测临界失稳力的大致所在,因此在做非线性屈曲分析时所加力的大小便有了依据。

特征值屈曲分析想必大家都熟练的不行了,所以小弟不再罗嗦。

小弟只说明一点,特征值屈曲分析所预测的结果我们只取最小的第一阶,所以你所得出的特征值临界失稳力的大小应为F=实际施加力*第一价频率。

2. 由于非线性屈曲分析要求结构是不“完善”的,比如一个细长杆,一端固定,一端施加轴向压力。

若次细长杆在初始时没有发生轻微的侧向弯曲,或者侧向施加一微小力使其发生轻微的侧向挠动。

那么非线性屈曲分析是没有办法完成的,为了使结构变得不完善,你可以在侧向施加一微小力。

这里由于前面做了特征值屈曲分析,所以你可以取第一阶振型的变形结果,并作一下变形缩放,不使初始变形过于严重,这步可以在Main Menu> Preprocessor> Modeling> Update Geom中完成。

3. 上步完成后,加载计算所得的临界失稳力,打开大变形选项开关,采用弧长法计算,设置好子步数,计算。

4. 后处理,主要是看节点位移和节点反作用力(力矩)的变化关系,找出节点位移突变时反作用力的大小,然后进行必要的分析处理。

特载值分析得到的是第一类稳定问题的解,只能得到屈曲荷载和相应的失稳模态,它的优点就是分析简单,计算速度快。

事实上在实际工程中应用还是比较多的,比如分析大型结果的温度荷载,而且钢结构设计手册中的很多结果都是基于特征值分析的结果,例如钢梁稳定计算的稳定系数,框架柱的计算长度等。

它的缺点主要是:不能得到屈曲后路径,不能考虑初始缺陷如初始的变形和应力状态,不能考虑材料的非线性。

非线性分析比较好的是能够得到结构和构件的屈曲后特性,可以考虑初始缺陷还有材料的非线性包括边界的非线性性能。

但是在分析的时候最好是在线性特征值的基础上,因为这种方法的结果依赖所加的初始缺陷,如果所加的几何缺陷不是最低阶,可能得到高阶的失稳模态。

第一类稳定问题:是指完善结构的分支点屈曲和极值点屈曲。

第二类稳定问题:有初始缺陷的发生极值点屈曲屈曲又称失稳,是指结构和构件保持原有构形的能力,可分为分支点失稳和极值点失稳,前者是没有缺陷的情况下发生的,后者是实际有缺陷情况下发生的,求屈曲关键是想求其失稳荷载及模态。

数学公式能表达的屈曲很有限,典型的是轴心受压杆件的欧拉临界荷载公式Pcr=π2EI/l2问题一在考虑恒载和活载时的屈曲分析中(一圆弧拱,跨中受一竖向单位集中力)提取1、2阶模态,执行命令set,list后:2阶屈曲模态前的那个是屈曲荷载系数。

相关文档
最新文档