第17章 屈曲分析(3)

2019-05-18 18:17

(6)运行主菜单Main Menu>Solution>Current LS命令,出现菜单中单击OK按钮确定,计算机开始进行求解,求解完成后出现“Solution is done”提示表示求解完成,单击Close按钮完成求解。

运行主菜单Main Menu>Finish命令。 9.获得特征值屈曲解;

(1)运行主菜单Main Menu>Solution>Analysis Type>New Analysis命令,弹出New Analysis对话框,选择Static静态分析选项,单击OK 按钮,如图17-22所示。

图17-22 特征值屈曲分析类型对话框

(2)运行主菜单Main Menu>Solution>Analysis Type>Analysis Options命令,弹出Eigenvalue Buckling Options对话框,在Method栏选Block Lanczos项,在提取模态NMODE栏输入1,单击OK按钮完成设置,如图17-23所示。

图17-23 特征值屈曲分析设置对话框

(3)运行主菜单Main Menu>Solution>Current LS命令,出现菜单中单击OK按钮确定,计算机开始进行求解,求解完成后出现“Solution is done”,单击Close按钮完成求解。

运行主菜单Main Menu>Finish命令。

(4)运行主菜单Main Menu>Solution>Analysis Type>Expansion Pass命令,弹出Expansion Pass命令,更改[EXPASS]栏选项为On,单击OK按钮,如图17-24所示。

图17-24 扩展设置对话框

(5)运行主菜单Main Menu>Solution>Load Step Opts>Expansion Pass>Single Expand>Modes命令,在NMODE栏输入10,单击OK按钮,(FREQB栏可输入0—1 000 000频率值,也可以不输入值)如图17-25所示。

图17-25 扩展模态设置对话框

图17-26 结果摘要对话框

(6)运行主菜单Main Menu> Solution>Current LS命令,出现菜单中单击OK按钮确定,计算机开始进行求解,求解完成后出现“Solution is done”提示表示求解完成,单击Close按钮完成求解。

10.观察计算结果

运行主菜单Main Menu>General Postproc>Results Summary命令,弹出如图17-26所示的SET,LIST Command窗口,由于施加载荷为单位载荷,所以SET项第一阶的屈曲系数16559即为最小的屈曲载荷。(ANSYS特征值屈曲分析中,取最小即第一阶的屈曲系数乘施加载荷的积作为屈曲载荷。)

运行主菜单Main Menu>General Postproc>Read Results>By Pick命令,弹出Results File窗口,如图17-27,选中SET1结果,单击Read按钮,读入结果。

图17-27 读取结果对话框

运行主菜Main Menu>General Postproc>Plot Results>Deformed Shape 命令,弹出Plot Deformed Shape 窗口,选中Def shape only选项,单击OK按钮,如图17-28、图17-29所示。

图17-28 读取结果对话框

图17-29 屈曲变形图

运行实用菜单Utility Menu>PlotCtrls>Animate>Mode Shape命令,弹出Animate Mode Shape窗口,如图17-30,按图示设置,单击OK按钮,显示变形模态动画。

图17-30 模态动画设置

图17-31 以*GET命令提取结果

11.在参数窗口读取结果

运行实用菜单Utility Menu>Parameters>Get Scalar Data命令,弹出Get Scalar Data窗口,如图17-31、17-32所示,按图示设置,单击OK按钮。

图17-32 提取模态结果

12.在参数窗口读取结果

运行实用菜单Utility Menu>Parameters>Scalar Parameters命令,弹出Scalar Parameters窗口,如图17-33所示,显示MODAL值。

图17-33 显示提取模态结果

13.保存并退出ANSYS

在ANSYS Toolbar上单击QUIT,以选定方式保存。

第3节 本章小结

1.特征值屈曲分析适用范围

本章通过对吊臂梁的特征值屈曲分析,初步介绍了特征值屈曲分析基本步骤,为分析特征值失稳的一般过程,此种方法满足于经典理论,适合在作非线性屈曲分析前对屈曲载荷的一种估计。

2.吊臂的特征值屈曲分析时模型尺寸确定 当吊臂板件发生局部屈曲后,其纵向屈曲波形为正弦波,进行吊臂的局部稳定性分析时,一般是在吊臂受载时的危险截面(应力值大)附近处取出一个失稳半波段,即取出一段长为半波长大小的吊臂结构进行分析,半波长处于0.2h~h之间(h为吊臂截面高度),真实半波长度的确定,采用参数优化方法,定义目标函数使屈曲特征值λ最小,来搜索并获得其临界载荷。 本例旨在介绍特征值屈曲分析一般步骤,模型尺寸未作细致探讨。

3.特征值屈曲分析存在初始应力或初始应变处理方法

在获得静力解分析中,如果存在初始应力或初始应变时,ANSYS在处理荷载引起的刚度矩阵时,不能区分我们需要分析的外力荷载和不需要的结构内力(预应力)对几何刚度矩阵的贡献。此时,得到的特征值屈服荷载是不正确的,偏小很多。因此,必须通过命令流的形式进行迭代计算来解决该问题。

迭代计算的基本思想是根据第一次算出来荷载的放大倍数,调整加在结构上的外荷载,再求解新荷载下的特征值失稳放大倍数,重复上述操作直至特征值失稳的放大倍数基本等于1,这时加在结构上的外荷载就是真正的特征值失稳荷载,而且不会和内力结果发生矛盾。


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