ANSYS命令流學習筆記10-利用APDL在WorkBench中進行非線性屈曲分析

1、!ANSYS命令流學習筆記10-利用APDL在WorkBench中進行非線性屈曲分析!學習重點：!1、強化非線性屈曲知識首先了解屈曲問題。在理想化情況下，當F<Fcr時，結(jié)構(gòu)處于穩(wěn)定平衡狀態(tài)，若引入一個小的側(cè)向擾動力，然后卸載，結(jié)構(gòu)將返回到它的初始位置。當F>Fcr時，結(jié)構(gòu)處于不穩(wěn)定平衡狀態(tài)，任何擾動力將引起坍塌。當F=Fcr時，結(jié)構(gòu)處于中性平衡狀態(tài)，把這個力定義為臨界載荷。在實際結(jié)構(gòu)中，幾何缺陷的存在或力的擾動將決定載荷路徑的方向。在實際結(jié)構(gòu)中，很難達到臨界載荷，因為擾動和非線性行為，低于臨界載荷時結(jié)構(gòu)通常變得不穩(wěn)定。要理解非線性屈曲分析，首先要了解特征值屈曲。特征值屈曲分析預(yù)測

2、一個理想線彈性結(jié)構(gòu)的理論屈曲強度，缺陷和非線性行為阻止大多數(shù)實際結(jié)構(gòu)達到理想的彈性屈曲強度，特征值屈曲一般產(chǎn)生非保守解，使用時應(yīng)謹慎。!理論解，根據(jù)Euler公式。其中科取決于固定方式。!有限元方法，已知在特征值屈曲問題：求解，即可得到臨界載荷而非線性屈曲問題：其中為結(jié)構(gòu)初始剛度，為有缺陷的結(jié)構(gòu)剛度，為位移矩陣，為載荷矩陣。非線性屈曲分析時考慮結(jié)構(gòu)平衡受擾動(初始缺陷、載荷擾動)的非線性靜力分析，該分析時一直加載到結(jié)構(gòu)極限承載狀態(tài)的全過程分析，分析中可以綜合考慮材料塑性、幾何非線性、接觸、大變形。非線性屈曲比特征值屈曲更精確，因此推薦用于設(shè)計或結(jié)構(gòu)的評價。!2、熟悉WB中非線性屈曲分析流程(1

3、)前處理，施加單元載荷，進行預(yù)應(yīng)力靜力分析。(2)基于預(yù)應(yīng)力靜力分析，指定分析類型為特征值屈曲分析，完成特征值屈曲分析。(3)在APDL模塊將一階特征屈曲模態(tài)位移乘以適當系數(shù)，將此變形后的形狀當做非線性分析的初始模型。(4)在FEmodeler模塊，讀取APDL處理后的cdb文件數(shù)據(jù)，即變形后的有限元模型。(5)在新建的靜力分析中施加載荷和約束。所施加的載荷應(yīng)比預(yù)測值高10%21%。(6)定義載荷步選項，設(shè)置收斂算法。求解，查看位移-載荷曲線結(jié)果。!3、熟悉WorkBench與APDL之間的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換方式(1)結(jié)果文件轉(zhuǎn)換,(2)模型文件轉(zhuǎn)換,db文件輸出到APDL(見筆記5)。FEmodel中

4、db文件轉(zhuǎn)換成cdb文件，只保留有限元模型。!問題描述!鋼結(jié)構(gòu)之間，在集中載荷P作用下的非線性屈曲分析，工作載荷0.5MPa14.82*0.5=7.4MPa。!分析步驟：(1)進行特征值屈曲分析，結(jié)果如下，臨界載荷叫"UBlL4Vuddl呷TgelQcfQrfTiAliQr'iFy«i'abii口LmIMijlbklvi(Llh*ar'i51蛻UhtlLE201.271112.：0足品機05550X4jj必如事OJlltl0hMn(2)建立inp文件，寫入命令如下圖，保存文件。放大系數(shù)較大，方便查看模型變形。,nonlnerAPDLirp記事工去年舊

5、目匿式&者營吧第勺TrprepTup*厘qckDQ+1,1.cdwrite,db,file/;olu導出特征值分析結(jié)果到新的APDL模塊，并在新建的APDL模塊中導入上一步中的inp文件，在solution處右鍵單擊，點擊update(一般生產(chǎn)新模塊都會update一下，不再贅述)；雙擊進入APDL模塊，可以發(fā)現(xiàn)文件已導入。s-hti3/GromctryEiiz-srval-EElraliicnKfiddnlpMode.CnrsoneraProperties-fl,'ned-JloiDAFDLC2：Andy5isM&rn心if：W(4)將APDL生產(chǎn)的cdb文件導入到F

6、Emodeler模塊，并雙擊進入FEmodeler生產(chǎn)模型。T.J，.HlALaundiANSYSFrtteEmeit七口口eferl*etbancaAPCIAfKbODG=iteslAPIDLAfKeeitsods-?)MediancsAPDLyK、h_±sJts；FtECAFULArdySR萬那LF>e5)A,工叼3。SIQeubn5“加*yfamuIbm-日BeT-nrMaTcrtaHTsTHffCW-RwKflEtfft-/2Ekkr*-AAEdrtnMtcha-irafiFEL.ApenMediaHcalqPCkXJIDWg-j，/八.T1u-Jer3dKFromh-

7、r/Trn-sicr口h3T口也，/Jbc£teJe±leJETsarCcraparritse1周GeETa-sdZlataRefreshELeettIGrmmePrnpertiiMQj4HRMdWt|Reference'Solution|ProceifS""riQrilirerAfCL.inp''OutlineofSctiemdtjcCZ;MechanicalAPDL將FEmodeler模塊拖到新建白靜力分析D2：model中。Update。進入求解，設(shè)置邊界條件，求解條件。一，一D：rwtrr;nr-T|-Hod?lcr.I-

8、rricStrum詞DetailsofHAnalyskSertin第'StepEiiTHdTimeL>AntoTrnSteppingOnCefineE/SubsttpsInillSutntcpi54X»Minimtim%g行咿100M»irrkjrn?ubstcp?1«».-SoberC&ntrObSolverTypeProgrsrn.ControlledWakSpringsOffSol仁&ivJtCheckingPiujidiitConticlht?JLareDeflectiar孟Intrtia號efro7T"-

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