屈曲分析全过程

屈曲分析的过程说明：

屈曲分析是一种用于确定结构开始变得不稳定时的临介荷载和屈

曲结构发生屈曲响应时的模态形状的技术。ANSYS提供两种结构屈曲荷载和屈曲模态分析方法：非线性屈曲分析和特征值屈曲分析。

非线性屈曲分析是在大变形效应开关打开的情况下的一种非线性

静力学分析，该分析过程一直进行到结构的极限荷载或最大荷载。非

线性屈曲分析的方法是，逐步地施加一个恒定的荷载增量，直到解开

始发散为止。尤其重要的是，要一个足够小的荷载增量，来使荷载达

到预期的临界屈曲荷载。若荷载增量太大，则屈曲分析所得到的屈曲

荷载就可能不准确，在这种情况下打开自动时间步长功能，有助于避

免这类问题，打开自动时间步长功能，ANSYS程序将自动寻找屈曲荷载。

特征值屈曲分析步骤为：

1.建模

2.获得静力解：与一般静力学分析过程一致，但必须激活预应

力影响，通常只施加一个单位荷载就行了

3.获得特征屈曲解:

A.进入求解

B.定义分析类型

C.定义分析选项

D.定义荷载步选项

E.求解

4.扩展解

之后就可以察看结果了

示例1：

!ansys7.0有限元分析实用教程

!3．命令流求解

!ANSYS命令流：

!Eigenvalue Buckling

FINISH!这两行命令清除当前数据/CLEAR

/TITLE,Eigenvalue Buckling Analysis

/PREP7!进入前处理器

ET,1,BEAM3!选择单元

R,1,100,833.333,10!定义实常数

MP,EX,1,200000!弹性模量

MP,PRXY,1,0.3!泊松比

K,1,0,0!创建梁实体模型

K,2,0,100

L,1,2!创建直线

ESIZE,10!单元边长为1mm

LMESH,ALL,ALL!划分网格

FINISH!退出前处理

！屈曲特征值部分

/SOLU!进入求解

ANTYPE,STATIC!在进行屈服分析之前，ANSYS需要从静态分析提取数据

PSTRES,ON!屈服分析中采用预应力

DK,1,ALL!定义约束

FK,2,FY,-1!顶部施加载荷

SOLVE!求解

FINISH!退出求解

/SOLU!重新进入求解模型进行屈服分析

ANTYPE,BUCKLE!屈服分析类型

BUCOPT,LANB,1!1阶模态，子空间法

SOLVE!求解

FINISH!退出求解

/SOLU!重新进入求解展开模态

EXPASS,ON!模态展开打开

MXPAND,1!定义需要展开的阶数

SOLVE!求解

FINISH!退出求解

/POST1!进入通用后处理SET,LIST!列出特征值求解结果SET,LAST!入感兴趣阶数模态结果PLDISP!显示变形后图形

！NonLinear Buckling!非线性分析部分

FINISH!这两行命令清除当前数据

/CLEAR

/TITLE,Nonlinear Buckling Analysis

/PREP7!进入前处理

ET,1,BEAM3!选择单元

MP,EX,1,200000!弹性模量

MP,PRXY,1,0.3!泊松比

R,1,100,833.333,10!定义实常数

K,1,0,0,0!底端节点

K,2,0,100,0!顶点

L,1,2!连成线

ESIZE,1!网格尺寸参数设定

LMESH,ALL!划分网格

FINISH!退出前处理

/SOLU!进入求解

ANTYPE,STATIC!静态分析类型（非屈服分析）NLGEOM,ON!打开非线性大变形设置OUTRES,ALL,ALL!选择输出数据

NSUBST,20!5个子步加载

NEQIT,1000!20步迭代

AUTOTS,ON!自动时间步长

LNSRCH,ON!激活线搜索选项

/ESHAPE,1!显示二维状态下变形图

DK,1,ALL,0!约束底部节点

FK,2,FY,-50000!顶部载荷稍微比特征值分析结果大FK,2,FX,-250!施加水平扰动载荷

SOLVE!求解

FINISH!退出求解

/POST26!进入时间-历程后处理器RFORCE,2,1,F,Y!2#变量表示力

NSOL,3,2,U,Y!3#变量表示y方向位移

XVAR,2!将x轴显示2＃变量

PLVAR,3!y轴显示3＃变量数据

/AXLAB,Y,DEFLECTION!修改y轴标签

/AXLAB,X,LOAD!修改x轴标签

/REPLOT!重新显示图形

示例2：

!悬臂梁受端部轴向压力作用的屈曲分析

!先进行静力分析，在进行特征值屈曲分析，最后进行非线性分析

!静力分析

fini

/cle

/filname,beam-flexure

/tittle,beam-flexure

/prep7

*set,f1,-1e6!设置轴向压力荷载参数

et,1,beam189

mp,dens,1,7.85e3!设置材料参数

mp,ex,1,2.06e11

mp,nuxy,1,0.2

sectype,1,beam,I,,2!设置截面参数

secoffset,cent

secdata,0.15,0.15,0.25,0.015,0.015,0.015,0,0,0,0

k,1,0

k,2,2.5,0

k,3,1.25,1

lstr,1,2

latt,1,,1,,3,,1

lesize,1,,,10

lmesh,1

/view,1,1,1,1

/eshape,1.0

dk,1,,,,0,all,

fk,2,fx,f1!施加关键点压力