ansys_workbench_屈曲分析讲义.pptx

Text line 1-Arial 20 pt.,Second line indent,Arial 18 pt.,Third level Arial 16 pt.,Fourth level,Fifth level,Workbench-Simulation Introduction,ANSYS,Inc.Proprietary,Training Manual,线性屈曲分析,Analysis,Click to edit Master title style,7-,#,Text line 1-Arial 20 pt.,Second line indent,Arial 18 pt.,Third level Arial 16 pt.,Fourth level Arial 14 pt.,Fifth level Arial 12 pt.,Click to edit Master title style,Workbench-Mechanical Introduction,Text line 1-Arial 20 pt.,Second line indent,Arial 18 pt.,Third level Arial 16 pt.,Fourth level Arial 14 pt.,Fifth level Arial 12 pt.,线性屈曲分析,Click to edit Master title style,7-,#,Training Manual,第七章线性屈曲分析,简介,本章将介绍线性屈曲分析。,内容,:,屈曲的背景知识,屈曲分析步骤,Workshop 7-1,本章所述的功能，一般可用于,ANSYS DesignSpace Entra,及以上版本的许可。,本章讨论的某些选项可能需要更高级的许可，但这些都指出相应的许可。,A.,屈曲的背景知识,需要评价许多结构的稳定性。在薄柱，压缩部件，和真空罐的例子中，稳定性是重要的。,失稳（屈曲）的结构，负载基本上没有变化（超出一个小负载扰动）会有一个非常大的变化位移,x,。,F,F,稳定的,不稳定的,屈曲的背景知识,特征值或线性屈曲分析预测理想线弹性结构的理论屈曲强度。,此方法相当于教科书上线弹性屈曲分析的方法。,用欧拉行列式求解特征值屈曲会与经典的欧拉解一致。,缺陷和非线性行为使现实结构无法与它们的理论弹性屈曲强度一致。线性屈曲一般会得出不保守的结果。,线性屈曲无法解释的问题,非弹性的材料响应。,非线性作用。,不属于建模的结构缺陷（凹陷等）。,屈曲的背景知识,尽管不保守，线性屈曲有多种优点：,它比非线性屈曲计算省时,并且可以作第一步计算来评估临界载荷,(,屈曲开始时的载荷,).,在屈曲分析中做一些对比可以体现二者的明显不同,线性屈曲分析可以用来作为确定屈曲形状的设计工具,.,结构屈曲的方式可以为设计提供向导,线性屈曲基础,对于线性屈曲分析求解特征值要用到屈曲载荷因子,l,i,和屈曲模态,y,i,:,假设,:,K,和,S,不变,:,假定为线弹性材料,利用小变形理论并没有包括非线性,重要的是要记住与进行线性屈曲分析模拟有关的这些假设。,B.,屈曲分析步骤,需要在屈曲分析之前（或连同）完成静态结构分析。蓝色显示的步骤是屈曲分析特有的。,附上几何体,指定材料属性,定义接触区域,(,如果合适,),定义网格控制,(,可选,),加入载荷与支撑,求解静力结构分析,链接线性屈曲分析,设置初始条件,求解,模型求解,检查结果,几何体和材料属性,与线性静力分析类似，任何,DS,支持的类型的几何体都可以使用：,实体,壳体,(,确定适当的厚度,),线体（定义适当的横截面）,只有屈曲模式和位移结果可用于线体。,尽管模型中可以包含点质量，但是由于点质量只受惯性载荷的作用，因此在应用中有一些限制。,材料属性，杨氏模量和泊松比是必须有的。,接触区域,屈曲分析中可以定义接触对。但是，由于这是一个的线性分析，因此接触行为不同于非线性接触类型,:,前提讨论,(,见表,5),。,载荷与支撑,至少有一个导致屈曲的结构载荷，以适用于模型：,至少要施加一个能够引起结构屈曲的载荷,:,所有的结构载荷都要乘上载荷系数来决定屈曲载荷，因此不支持不成比例或常值的载荷,(,参考下一张幻灯片,),不推荐只有压缩的载荷,结构可以是全约束，在模型中没有刚体位移,.,F x,l,=,屈曲载荷,屈曲分析所有施加载荷（,F,）与载荷因子,(,l,),相乘得到屈曲得到临界载荷,载荷与支撑,如果接触和比例载荷存在应特别考虑。,用户可以对屈曲结果进行迭代，调整可变载荷直到载荷乘数变为,1.0,或接近,1.0.,以自重,W,O,并施加一外力,A,得柱子为例。,当调整,A,的值到,l,=1.0,，结果可以达到叠加。这保证自重,=,真实重量或,W,O,*,l=,W,O,。,设置屈曲,在项目图表中屈曲分析经常与结构分析进行耦合。,在分支中的“,Pre-Stress”,项包含结构分析的结果。,在线性屈曲分支下的,“Analysis Settings”,的详细介绍允许用户指定找到的屈曲模型的代号。,求解模型,建立屈曲分析模型后可以求解除静力结构分析以外的分析。,线性屈曲分析计算机的使用率比相同模型下的静力分析高。,The“Solution Information”,分支提供详细的求解输出。,检查结果,求解完成后，可以检查屈曲模型：,每个屈曲模态的载荷因子显示在图形和图表的详细查看中，载荷因子乘以施加的载荷值即位屈曲载荷。,F,屈曲,=(F,施加,x,l,),检查结果,载荷因子,(,),:,下面塔模型求解了两次。在第一种情况施加单位载荷。第二个施加预测的载荷（见下页）,检查结果,载荷因子,(,),:,检查结果,屈曲载荷因子可以在,“,线性屈曲分析,”,分析分支下,“Timeline”,的结果中进行检查。,这是求解多个屈曲模态的一个很好的方法，以便观察结构屈曲在给定的施加载荷下的多个屈曲模态。,C.Workshop 7.1,线性屈曲,Workshop 7.1,线,性屈曲,目标,:,验证下图管道模型的线性屈曲仿真结果。,与使用手册上的计算结果进行比较。,