线性屈曲分析.ppt

《线性屈曲分析.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、线性屈曲分析本章概述在本章中将讲述DS中的线性屈曲分析的应用.在DS中，进行线性屈曲分析类似于应力分析.假设用户在此之前已经讨论过第四章线性静力结构分析的内容.屈曲分析的背景许多结构需要估计结构的稳定性。细长柱、压缩部件、以及真空容器都是需要考虑稳定性的例子.在不稳定(屈曲)开始时,结构在本质上没有变化的载荷作用下(超过一个很小的动荡)在x方向上的位移{x}会有一个很大的改变.FFStableUnstable…屈曲分析的背景特征值或线性屈曲分析预测的是理想线弹性结构的理论屈曲强度(分歧点).特征值方程决定了结构的分歧点.教科书上相应的方法近似于线弹性屈

2、曲分析方法.Euler柱的特征值屈曲方法与经典的Euler方法匹配.…屈曲分析的背景然而，非理想和非线性行为阻止许多真实的结构达到它们理论上的弹性屈曲强度。线性屈曲通常产生非保守的结果,应当谨慎使用.把屈曲当成苏打水罐:材料响应是非弹性的。需要考虑几何非线性的影响，接触也是需要的。因此这些类型的非线性行为都不被考虑.在苏打水罐上的小的瑕疵,例如一个小的缺陷,将会影响响应并且使模型不对称.然而，这些小的瑕疵在线性屈曲分析中不予考虑.…屈曲分析的背景尽管屈曲分析是非保守的，但是也有许多优点:它比非线性屈曲计算省时,并且应当作第一步计算来评估临界载荷(屈曲开始

3、时的载荷).线性屈曲分析可以用来作为决定产生什么样的屈曲模型形状的设计工具.结构可能发生屈曲的方法可以作为设计中的向导…线性屈曲分析基础对于线性屈曲分析，下面的特征值方法用来得到屈曲载荷乘子li和屈曲模态yi:这个结论在分析中有一些相对的假设:[K]和[S]是常量:假设为线弹性材料行为应用小变形理论，并且不包括非线性特性基于载荷{F}的响应是一个线性的关于li的函数附加的约束条件:不允许非零位移约束或热载荷在DS中涉及到应用线性屈曲分析,记住这些假设是很重要的.B.屈曲分析步骤线性屈曲分析步骤与线性静力分析很相似,因此不是每个步骤都详细介绍.其中的黄色斜

4、体的步骤是屈曲分析的特殊步骤.生成几何体分配材料属性定义接触(假如需要的话)定义网格控制(可选择的)定义载荷和约束定义屈曲结果求解模型查看结果…几何模型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(定义适当厚度)线(定义适当的截面形状)对于线模型仅有屈曲模态和位移结果是可以得到的.对于材料特性，最少需要定义杨氏模量和泊松比…接触对屈曲分析中可以定义接触对.但是，由于这是一个纯粹的线性分析，因此接触行为不同于非线性接触类型:以下各方面需要重点注意:Pinball范围将影响一些接触类型所有非线性接触类型被简化为“绑定”或“不分

5、离”接触.没有分离的接触在屈曲分析中带有警告,因为它在切向没有刚度.这将产生许多过剩的屈曲模态.如果合适的话，考虑应用绑定接触来代替.…载荷和约束至少要施加一个能够引起屈曲的结构载荷到模型上: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)允许刚性约束(即无位移约束)允许无热载荷仅有压缩的约束是非线性，因此不推荐使用在屈曲分析中结构可以是全约束在模型中可以施加刚性位移.确定模型上的约束适当.…载荷和约束假如施加常值和成比例的载荷则需要给出特殊的指定.用户可以重复屈曲分析,调整可变载荷直到载荷乘数为1.0或接

6、近1.0.讨论一个柱子在自重WO和表面集中力A作用下的例子.可以通过重复计算,调整A的值直到l=1.0.…需求结果许多屈曲分析的选项与静力分析选项相似.但是当在求解下拉菜单下的屈曲分析工具被选择时DS会分辨并执行屈曲分析:屈曲工具在求解下拉菜单下增加了另一个菜单.详细的屈曲菜单允许用户指定屈曲模态的阶数.缺省的时候只计算第一阶屈曲模态.增加模态阶数会增加计算时间.但是，通常只有少数屈曲模态是希望的.Althoughmostusersareonlyconcernedwiththefirstbucklingmode,itisgenerallyagoodide

7、atorequestthefirst2or3bucklingmodes.Theremaybeclosely-spacebucklingmodes,sothiswouldtelltheuserifthemodelmaybesusceptibletomorethanonefailuremode.…需求结果需要求解的结果位于屈曲菜单下:屈曲分析的模态受控于在屈曲菜单下有详细介绍的模态阶数应力,应变或某方向的位移等附加结果可以在屈曲下拉菜单下指定如果已指定，则每阶屈曲模态的应力,应变或位移结果都会得到假如一个模型的应力和应变已经得到，那么另外的计算也是需要的.在

8、“Solution”下拉菜单下没有结果直接被指定.…求解选项求解下拉菜单提供了详