ansys-workbench-屈曲分析講義

第七章

線性屈曲分析簡介本章將介紹線性屈曲分析。

內(nèi)容:屈曲的背景知識屈曲分析步驟Workshop7-1本章所述的功能，一般可用于ANSYSDesignSpaceEntra及以上版本的許可。

本章討論的某些選項可能需要更高級的許可，但這些都指出相應的許可。

A.屈曲的背景知識需要評價許多結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。在薄柱，壓縮部件，和真空罐的例子中，穩(wěn)定性是重要的。

失穩(wěn)（屈曲）的結(jié)構(gòu)，負載基本上沒有變化（超出一個小負載擾動）會有一個非常大的變化位移{x}。

FF穩(wěn)定的不穩(wěn)定的…屈曲的背景知識特征值或線性屈曲分析預測理想線彈性結(jié)構(gòu)的理論屈曲強度。

此方法相當于教科書上線彈性屈曲分析的方法。

用歐拉行列式求解特征值屈曲會與經(jīng)典的歐拉解一致。缺陷和非線性行為使現(xiàn)實結(jié)構(gòu)無法與它們的理論彈性屈曲強度一致。線性屈曲一般會得出不保守的結(jié)果。

線性屈曲無法解釋的問題非彈性的材料響應。

非線性作用。

不屬于建模的結(jié)構(gòu)缺陷（凹陷等）。

…屈曲的背景知識盡管不保守，線性屈曲有多種優(yōu)點：

它比非線性屈曲計算省時,并且可以作第一步計算來評估臨界載荷(屈曲開始時的載荷).在屈曲分析中做一些對比可以體現(xiàn)二者的明顯不同線性屈曲分析可以用來作為確定屈曲形狀的設計工具.結(jié)構(gòu)屈曲的方式可以為設計提供向?qū)А€性屈曲基礎對于線性屈曲分析求解特征值要用到屈曲載荷因子li和屈曲模態(tài)yi:

假設:[K]和[S]不變:假定為線彈性材料

利用小變形理論并沒有包括非線性重要的是要記住與進行線性屈曲分析模擬有關(guān)的這些假設。B.屈曲分析步驟需要在屈曲分析之前（或連同）完成靜態(tài)結(jié)構(gòu)分析。藍色顯示的步驟是屈曲分析特有的。

附上幾何體指定材料屬性定義接觸區(qū)域(如果合適)定義網(wǎng)格控制(可選)加入載荷與支撐求解靜力結(jié)構(gòu)分析鏈接線性屈曲分析

設置初始條件

求解模型求解檢查結(jié)果…幾何體和材料屬性與線性靜力分析類似，任何DS支持的類型的幾何體都可以使用：

實體殼體(確定適當?shù)暮穸?線體（定義適當?shù)臋M截面）

只有屈曲模式和位移結(jié)果可用于線體。

盡管模型中可以包含點質(zhì)量，但是由于點質(zhì)量只受慣性載荷的作用，因此在應用中有一些限制。材料屬性，楊氏模量和泊松比是必須有的。

…接觸區(qū)域屈曲分析中可以定義接觸對。但是，由于這是一個的線性分析，因此接觸行為不同于非線性接觸類型:前提討論(見表5)?！d荷與支撐至少有一個導致屈曲的結(jié)構(gòu)載荷，以適用于模型：

至少要施加一個能夠引起結(jié)構(gòu)屈曲的載荷:所有的結(jié)構(gòu)載荷都要乘上載荷系數(shù)來決定屈曲載荷，因此不支持不成比例或常值的載荷(參考下一張幻燈片)不推薦只有壓縮的載荷結(jié)構(gòu)可以是全約束，在模型中沒有剛體位移.Fxl=屈曲載荷

屈曲分析所有施加載荷（F）與載荷因子(l)相乘得到屈曲得到臨界載荷

…載荷與支撐如果接觸和比比例載荷存在在應特別考慮慮。用戶可以對屈屈曲結(jié)果進行行迭代，調(diào)整整可變載荷直直到載荷乘數(shù)數(shù)變?yōu)?.0或接近1.0.以自重WO并施加一外力力A得柱子為例。。當調(diào)整A的值到l=1.0，結(jié)果可以達達到疊加。這這保證自重=真實重量或WO*l=WO?！O置屈曲在項目圖表中中屈曲分析經(jīng)經(jīng)常與結(jié)構(gòu)分分析進行耦合合。在分支中的““Pre-Stress””項包含結(jié)構(gòu)分分析的結(jié)果。。在線性屈曲分分支下的“AnalysisSettings”的詳細介紹允允許用戶指定定找到的屈曲曲模型的代號號?！蠼饽Ｐ徒⑶治鑫瞿Ｐ秃罂梢砸郧蠼獬o力力結(jié)構(gòu)分析以以外的分析。。線性屈曲分析析計算機的使使用率比相同同模型下的靜靜力分析高。。The“SolutionInformation””分支提供詳細細的求解輸出出?！瓩z查結(jié)果求解完成后，，可以檢查屈屈曲模型：每個屈曲模態(tài)態(tài)的載荷因子子顯示在圖形形和圖表的詳詳細查看中，，載荷因子乘乘以施加的載載荷值即位屈屈曲載荷。F屈曲曲=(F施加加xl)…檢查查結(jié)結(jié)果果載荷荷因因子子():下面面塔塔模模型型求求解解了了兩兩次次。。在在第第一一種種情情況況施施加加單單位位載載荷荷。。第第二二個個施施加加預預測測的的載載荷荷（（見見下下頁頁））…檢查查結(jié)結(jié)果果載荷荷因因子子():…檢查查結(jié)結(jié)果果屈曲曲載載荷荷因因子子可可以以在在“線性性屈屈曲曲分分析析”分析析分分支支下下“Timeline””的結(jié)結(jié)果果中中進進行行檢檢查查。。這是是求求解解多多個個屈屈曲曲模模態(tài)態(tài)的的一一個個很很好好的的方方法法，，以以便便觀觀察察結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)屈屈曲曲在在給給定定的的施施加加載載荷荷下下的的多多個個屈屈曲曲模模態(tài)態(tài)。。C.Workshop7.1––線性性屈屈曲曲Workshop7.1––線性屈屈曲曲目標標