ansys_workbench_屈曲分析講義.pptx

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1、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構的穩(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）的結構，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構的理論屈曲強度。此方法相當于教科書上線彈

2、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)實結構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。不屬于建模的結構缺陷（凹陷等）?！谋尘爸R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.結構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

3、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)結構分析。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構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果可用于線體。盡管模型中可以包含

4、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?！佑|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構載荷，以適用于模型：至少要施加一個能夠引起結構屈曲的載荷:所有的結構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構可以是全約束，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

5、…載荷與支撐如果接觸和比例載荷存在應特別考慮。用戶可以對屈曲結果進行迭代，調(diào)整可變載荷直到載荷乘數(shù)變?yōu)?.0或接近1.0.以自重WO并施加一外力A得柱子為例。當調(diào)整A的值到l=1.0，結果可以達到疊加。這保證自重=真實重量或WO*l=WO。…設置屈曲在項目圖表中屈曲分析經(jīng)常與結構分析進行耦合。在分支中的“Pre-Stress”項包含結構分析的結果。在線性屈曲分支下的“AnalysisSettings”的詳細介紹允許用戶指定找到的屈曲模型的代號。…求解模型建立屈曲分析模型后可以求解除靜力結構分析以外的分析。線性屈曲分析計算機的使用率比相同模型下的靜力分

6、析高。The“SolutionInformation”分支提供詳細的求解輸出?！瓩z查結果求解完成后，可以檢查屈曲模型：每個屈曲模態(tài)的載荷因子顯示在圖形和圖表的詳細查看中，載荷因子乘以施加的載荷值即位屈曲載荷。F屈曲=(F施加xl)…檢查結果載荷因子(?):下面塔模型求解了兩次。在第一種情況施加單位載荷。第二個施加預測的載荷（見下頁）…檢查結果載荷因子(?):…檢查結果屈曲載荷因子可以在“線性屈曲分析”分析分支下“Timeline”的結果中進行檢查。這是求解多個屈曲模態(tài)的一個很好的方法，以便觀察結構屈曲在給定的施加載荷下的多個屈曲模態(tài)。C.Worksh

7、op7.1–線性屈曲Workshop7.1–線性屈曲目標:驗證下圖管道模型的線性屈曲仿真結果。與使用手冊上的計算結果進行比較。