非線性屈曲分析

ansysworkbench非線性屈曲分析(2013-08-2621:26:29)轉(zhuǎn)載▼標(biāo)簽：ansys很多旋轉(zhuǎn)受壓結(jié)構(gòu)必須進(jìn)行屈曲分析，常規(guī)結(jié)構(gòu)屈曲分析軟件有nastran、abaqus和ansys，nastran對(duì)線性大型模型分析效率較高；abaqus屈曲分析使用較少；ansys使用比較頻繁，其快速建模，與CAD軟件的良好借口及有限元模型前處理的便捷性（WB界面）很有吸引力，屈曲分析功能較為完善，可以進(jìn)行線性、非線性和后屈曲分析。ansys學(xué)習(xí)資料中介紹較多的是線性屈曲分析。線性屈曲分析在工業(yè)實(shí)際中預(yù)測(cè)的值偏高，有的甚至超過實(shí)際實(shí)驗(yàn)測(cè)試值的幾十倍，線性分析唯一優(yōu)勢(shì)是其分析速度較快。但在實(shí)際中其預(yù)測(cè)值參考價(jià)值不大，僅給定結(jié)構(gòu)屈曲失效的上限值。非線性屈曲分析考慮其他因素，包括結(jié)構(gòu)加工缺陷（幾何），材料非線性等，因此較為接近實(shí)際情況，但計(jì)算耗時(shí)較長(zhǎng)。針對(duì)最艱難學(xué)習(xí)情況歸納總結(jié)非線性屈曲分析時(shí)技術(shù)要點(diǎn)及應(yīng)注意事項(xiàng)。對(duì)于規(guī)則旋轉(zhuǎn)殼，承受外壓載荷作用，進(jìn)行非線性屈曲分析時(shí)，必須加上幾何缺陷，關(guān)鍵步是添加APDL語(yǔ)句

/prep7

upgeom,0.1,1,1,file,rst

cdwrite,db,file,cdb

/solu該步引入屈曲模態(tài)情況下的幾何缺陷，缺陷為屈曲模態(tài)變形相對(duì)值的0.1倍，該值可以根據(jù)實(shí)際加工水平等其他條件確定，上述

語(yǔ)句保存在txt文檔中，在workbench流程APDL模塊調(diào)用。分析詳細(xì)流程為，staticstructure模塊導(dǎo)入幾何，施加載荷和邊界條件，分析求解，將linearbuckling拖入流程中，共享staticstructure模塊數(shù)據(jù)，進(jìn)行線性屈曲模塊分析，MechanialAPDL模塊調(diào)用屈曲分析結(jié)果，并調(diào)入（addinput）上面內(nèi)含幾何缺陷命令語(yǔ)句命令的txt文件，更新，將Mechanical結(jié)果導(dǎo)入FiniteElementmodeler模塊，更新，此時(shí)在缺陷附近的單元節(jié)點(diǎn)位置發(fā)生改變。在FiniteElementmodeler重構(gòu)幾何，導(dǎo)入staticstructure模塊，此時(shí)可設(shè)置結(jié)構(gòu)材料塑性參數(shù)，如屈服強(qiáng)度，剪切模量等。進(jìn)入Mechanical分析中，設(shè)置分析選項(xiàng)，主要設(shè)置分析步數(shù)和穩(wěn)定能，分析步應(yīng)設(shè)的足夠大，便于捕捉屈曲臨界載荷值。最后求解，屈曲載荷位移曲線中有突變點(diǎn)，該處即為屈曲臨界載荷值。以受外壓的圓柱殼為例流程如下

線性靜力分析后進(jìn)行屈曲分析，線性靜力分析約束及載荷如下，圓柱殼兩端固定約束，中間承受1MPa壓力作用屈曲分析結(jié)果如下，載荷乘子1.5155，因此結(jié)構(gòu)線性屈曲載荷為1.5155MPa將屈曲分析模態(tài)位移結(jié)果導(dǎo)入MechanicalAPDL中，添加upgeom.txt更細(xì)結(jié)構(gòu)單元節(jié)點(diǎn)位置，將MechanicalAPDL中結(jié)果導(dǎo)入FiniteElementModeler中，重建模型導(dǎo)入staticstructure中，添加邊界條件，注意此時(shí)壓力載荷施加應(yīng)超過屈曲載荷1.5155MPa，這里取2MPa。分析設(shè)置如下圖，設(shè)置分析時(shí)間2000s，打開幾何分線性開關(guān)，設(shè)置載荷步初始200，最小100，最大1000.保證能有效捕捉屈曲點(diǎn)。打開stabilization，開啟穩(wěn)定性分析。最終求解得到結(jié)構(gòu)載荷位移曲線，曲線中應(yīng)出現(xiàn)一突變段，如下圖所示，在1250s時(shí)刻，位移突變，因此考慮幾何非線性時(shí)，結(jié)構(gòu)屈曲載荷為1.25MPa，小于線性屈曲分析結(jié)果。

注意以上分析時(shí)，缺陷放大因子取0.2。放大因子取0.1時(shí)，結(jié)構(gòu)載荷位移曲線沒有突變段，呈現(xiàn)線性關(guān)系。具體如何取值應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況確定。查看:2630|回復(fù):0workbench非線性屈曲分析實(shí)例與問題\o"您的朋友訪問此鏈接后，您將獲得相應(yīng)的積分獎(jiǎng)勵(lì)"[復(fù)制鏈接]caihaitao0083主題0帖子7積分學(xué)徒工積分7\o"發(fā)消息"發(fā)消息電梯直達(dá)\o"您的朋友訪問此鏈接后，您將獲得相應(yīng)的積分獎(jiǎng)勵(lì)"樓主發(fā)表于2013-9-519:15:58|只看該作者||WB的功能非常強(qiáng)大，但是自由度不如CLASSICAL?，F(xiàn)在就遇到一個(gè)問題，WB很多教材里面關(guān)于穩(wěn)定性的都是線性屈曲分析，做非線性屈曲分析的方法不是太清楚。在國(guó)外網(wǎng)站上找到一些教程，但是有一些關(guān)鍵步驟不太清楚，所以拿出來和大家一起討論討論如何用WB做非線性屈曲分析。

如上圖可以看到，用WB做非線性屈曲的分析和ANSYS的流程都是一樣的，先得到線性屈曲的特征值。再提取計(jì)算結(jié)果，賦初始缺陷，初始載荷。通過大變形靜力學(xué)分析得到非線性屈曲結(jié)果。

現(xiàn)在還搞不太清楚的就是提取結(jié)果這個(gè)過程。

也就是這個(gè)過程，將LINEARBUCKLING的結(jié)果連接到MECHANICALAPDL里面，需要寫入一個(gè)INP文件，也就是WB和ANSYS之間的數(shù)據(jù)鏈接，不知道有哪位大神能解釋里面的操作。

之后的操作就簡(jiǎn)單了，用FE修一下模型，再連到有大變形的靜力分析上，通