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基于ABAQUS复合材料薄壁圆筒的屈曲分析

基于ABAQUS复合材料薄壁圆筒的屈曲分析由于玻璃钢复合材料的薄壁圆筒结构具有强度高、重量轻、刚度大、耐腐蚀，电绝缘及透微波等优点，目前已广泛应用于航空航天和民用领域中。

工程中广泛使用的这些薄壁圆筒，当它们受压缩、剪切、弯曲和扭转等荷载作用时，最常见的失效模式为屈曲。

因此，为了保证结构的安全，需要进行屈曲分析。

对结构进行屈曲分析，涉及到较复杂的弹(塑)性理论和数学计算，要通过求解高阶偏微分方程组，才能求解失稳临界荷载，而且只有少数简单结构才能求得精确的解析解。

因此，只能采用能量法、数值方法和有限元方法等近似的分析方法进行分析。

近20年来，随着计算机和有限元方法的迅猛发展，形成了许多的实用分析程序，提高了对复杂结构进行屈曲分析的能力和设计水平。

ABAQUS 就是其中的杰出代表。

1.屈曲有限元理论有限元方法中，对结构的屈曲失稳问题的分析方法主要有两类：一类是通过特征值分析计算屈曲载荷，另一类是利用结合Newton—Raphson迭代的弧长法来确定加载方向，追踪失稳路径的几何非线性分析方法，能有效分析高度非线性屈曲和后屈曲问题。

1.1线性屈曲假设结构受到的外载荷模式为P0。

，幅值大小为λ，结构内力为Q，则静力平衡方程应为λP0=λQ进一步考察结构在(λ+△λ)P0载荷作用下的平衡方程，得到{[K E]+[K S(S+λ△S)]+[K G(ũ+λũ)]}△ũ=△λP0由于结构达到保持稳定的临界载荷时有△λ，代入上式得{[K E]+λ[K S△σ]+K G(△ũ)}△ũ=0该方程对应的特征值问题为det{[K E]+λ[K S△σ]+K G(△ũ)}=0如果忽略几何刚度增量的影响，屈曲分析的方程又可进一步简化为det{[K E]+λ[K S△σ]}=0该方程即为求解线性屈曲的特征值方程。

λ为屈曲失稳载荷因子，(△ũ)为结构失稳形态的特征向量。

1.2非线性屈曲非线性屈曲分析方法多采用弧长法进行分步迭代计算，在增量非线性有限元分析中，沿着平衡路径迭代位移增量的大小(也叫弧长)和方向，确定载荷增量的自动加载方案，可用于高度非线性的屈曲失稳问题。

采用ABAQUS进行屈曲后屈曲和破坏分析

| w w w .3d s .c o m | © D a s s a u l t S y s t èm e s |Buckling, Postbuckling, and CollapseAnalysis with Abaqus| w w w .3d s .c o m | © D a s s a u l t S y s t èm e s |Day 1•Lecture 1Basic Concepts and Overview •Workshop 1Buckling and Postbuckling Analyses of a Crane Structure •Lecture 2Finite Element Formulation•Lecture 3Finite Element Implementation in Abaqus •Lecture 4Eigenvalue Buckling Analysis •Workshop 2Eigenvalue Buckling of a Ring Subjected to External Pressure•Workshop 3Elastic Buckling of Ring-Supported Cylindrical Shell under Hydrostatic Pressure| w w w .3d s .c o m | © D a s s a u l t S y s t èm e s |Buckling, Postbuckling, and Collapse Analysis with AbaqusDay 2•Lecture 5Regular and Damped Static Solution Procedures for Postbuckling Analyses•Workshop 4Nonlinear Buckling of Ring-Supported Cylindrical Shell under Hydrostatic Pressure•Workshop 5Static Buckling Analysis of a Circular Arch •Lecture 6Modified Riks Static Solution Procedure for Postbuckling Analyses•Workshop 5Static Buckling Analysis of a Circular Arch (continued)•Lecture 7Dynamic Analysis Solution Procedures for Postbuckling Analyses•Workshop 5Static Buckling Analysis of a Circular Arch (continued)•Workshop 6Tube Crush Dynamic Analysis •Lecture 8Putting It All Together…•Workshop 7Capstone Workshop: Lee’s Frame Buckling Problem •Workshop 8Buckling and Postbuckling Analyses of a Stiffened Panel| w w w .3d s .c o m | © D a s s a u l t S y s t èm e s |Legal NoticesThe Abaqus Software described in this documentation is available only under license fromDassault Systèmes and its subsidiary and may be used or reproduced only in accordance with the terms of such license.This documentation and the software described in this documentation are subject to change without prior notice.Dassault Systèmes and its subsidiaries shall not be responsible for the consequences of any errors or omissions that may appear in this documentation.No part of this documentation may be reproduced or distributed in any form without prior written permission of Dassault Systèmes or its subsidiary.© Dassault Systèmes, 2011.Printed in the United States of AmericaAbaqus, the 3DS logo, SIMULIA and CATIA are trademarks or registered trademarks of Dassault Systèmes or its subsidiaries in the US and/or other countries.Other company, product, and service names may be trademarks or service marks of theirrespective owners. For additional information concerning trademarks, copyrights, and licenses, see the Legal Notices in the Abaqus 6.11 Release Notes and the notices at: /products/products_legal.html.| w w w .3d s .c o m | © D a s s a u l t S y s t èm e s |Buckling, Postbuckling, and Collapse Analysis with AbaqusRevision StatusLecture 15/11Updated for 6.11Lecture 25/11Updated for 6.11Lecture 35/11Updated for 6.11Lecture 45/11Updated for 6.11Lecture 55/11Updated for 6.11Lecture 65/11Updated for 6.11Lecture 75/11Updated for 6.11Lecture 85/11Updated for 6.11Workshop 15/11Updated for 6.11Workshop 25/11Updated for 6.11Workshop 35/11Updated for 6.11Workshop 45/11Updated for 6.11Workshop 55/11Updated for 6.11Workshop 65/11Updated for 6.11Workshop 75/11Updated for 6.11Workshop 85/11Updated for 6.11| w w w .3d s .c o m | © D a s s a u l t S y s t èm e s |Lecture 1Basic Concepts and Overview| w w w .3d s .c o m | © D a s s a u l t S y s t èm e s |L1.2Overview•Introduction •Solution Techniques •Analysis Selection Guide•Example: Lee’s Frame Buckling Problem •Summary•Workshop| w w w .3d s .c o m | © D a s s a u l t S y s t èm e s |Lecture 2Finite Element Formulation| w w w .3d s .c o m | © D a s s a u l t S y s t èm e s |L2.2Introduction•Basic Equations in Finite Element Analysis •Linearization•Nonlinear Problems in Mechanics•Geometrically Nonlinear Analysis •Stress and Strain Measures•Equilibrium and Virtual Work •Summary| w w w .3d s .c o m | © D a s s a u l t S y s t èm e s |Lecture 3FE Implementation in Abaqus| w w w .3d s .c o m | © D a s s a u l t S y s t èm e s |L3.2Outline•Abaqus Definitions•General and Perturbation Procedures•Including Nonlinear Effects in an Abaqus Simulation •General Procedure Solution Techniques•Nonlinear Analysis Using Implicit Methods •Solution Control •Diagnostics •Riks Method•Automatic Time Incrementation•General Procedure Implicit Equation Solvers •Nonlinear Analysis Using Explicit Methods •Perturbation Procedure Solution Techniques•Introducing Imperfections for Postbuckling Simulations•Summary| w w w .3d s .c o m | © D a s s a u l t S y s t èm e s |Lecture 4Eigenvalue Buckling Analysis| w w w .3d s .c o m | © D a s s a u l t S y s t èm e s |L4.2Overview•Introduction•Eigenvalue Problem Formulation •Abaqus Usage•Example: Buckling of a Thin Cylindrical Shell •Closely Spaced Eigenvalues•Symmetry in Buckling Analyses •Concluding Remarks •Workshops| w w w .3d s .c o m | © D a s s a u l t S y s t èm e s |Lecture 5Regular and Damped Static Solution Procedures forPostbuckling Analyses| w w w .3d s .c o m | © D a s s a u l t S y s t èm e s |L5.2Overview•Motivation•Regular Static Procedure•Motivation for Damped Static Procedures•Automatic Stabilization •Dashpots•Postbuckling and Loss of Contact •Summary for Damped Static Procedures •Concluding Remarks •Workshops| w w w .3d s .c o m | © D a s s a u l t S y s t èm e s |Lecture 6Modified Riks Static Solution Procedurefor Postbuckling Analyses| w w w .3d s .c o m | © D a s s a u l t S y s t èm e s |L6.2Overview•Introduction•Abaqus Implementation •Abaqus Usage•Snap-Through Problems •Postbuckling Problems•Postbuckling Examples •Usage Tips •Limitations•Concluding Remarks •Workshop| w w w .3d s .c o m | © D a s s a u l t S y s t èm e s |Lecture 7Dynamic Analysis Solution Procedures forPostbuckling Analyses| w w w .3d s .c o m | © D a s s a u l t S y s t èm e s |L7.2Overview•What Makes a Problem Dynamic? •Equations for Dynamic Problems •Nonlinear Dynamics•Workshop•Analyzing Highly Nonlinear Quasi-Static Problems•Quasi-Static Simulations Using Explicit Dynamics •Example: Dynamic Tube Collapse •Concluding Remarks •Workshop| w w w .3d s .c o m | © D a s s a u l t S y s t èm e s |Lecture 8Putting It All Together…| w w w .3d s .c o m | © D a s s a u l t S y s t èm e s |L8.2Buckling, Postbuckling, and Collapse Analysis with Abaqus Overview•Buckling Analysis Selection Guide Revisited •Weatherseal Example•References for Further Study•Workshops。

abaqus屈曲分析报告实例

实用标准文档整个计算过程包括 2 个分析步，第 1 步做屈曲分析，第 1 步：屈曲分析载荷步定义如下：Step 1-InitialStep 2- Buckle2 步做极限强度分析0奪莖UWICWHIK . 叽I J I*' *iirl |U*ii:* ri«-2- c.仲［U**t Wfl| «R =・|0T* |«|M4 11 屮W Ml 町扌垮・3 4M4; *E>|轴亠白*wr»44* «*M *A*S MMM-in 4414-* Ita1! I >H*d *■.■ Lrfi|i-t*b*i UWi^ *4」>jU***^ ::切2冲<a：K-.L口sMwSniLpc^l Efl «o 誓光n-3 wa HF HB・・n c:^ > q士* f *B£ -A <MI '■■*W■uTp*』«MLrii4 *M；■pofit ■直j.i t…叫町■ ' H.,机...i . r |fl»-L , | |-£I -t fr E叶*盅1并在Model-Edit Keywords 的图中位置加入下面的文字，输出屈曲模态*nodefile, global=yesU,Create job 名称为“ Buckling点击continue ，完成第 1 步的计算第 2 步：极限强度分析将“ buckle ”分析步替换为“ riks ”分析步在Basic 选项卡中，Nlgeom：选择打开在Instrumentation 选项卡中，定义如下参数，然后点击OK Array定义一个新计算工作，输入名称，点击continue在Parallelization 选项卡，选择 2 个CPU，如下所示，点击OK。

在此编辑Model-edit keywords ，删除“第 1 步”加入的文字“ *nodefile, global=yesU,”，并在下图位置加入下段文字：*imperfection, file=buckling, step=1 1, 2.5点击OK，再保存文件最后提交计算。

基于ABAQUS的钢管轴心受压非线性屈曲分析

一.问题描述在钢结构中，受压杆件一般在其达到极限承载力前就会丧失稳定性，所以失稳是钢结构最为突出的问题。

压杆整体失稳形式可以是弯曲、扭转和弯扭。

钢构件在轴心压力作用下，弯曲失稳是常见的失稳形式。

而影响轴心受压构件整体稳定性的主要因素为纵向残余应力、初始弯曲、荷载初偏心及端部约束条件等。

实际的轴心受压构件往往会存在上述的一种或多种缺陷，导致构件的稳定承载力降低。

本文主要针对任意轴对称的圆形钢管截面，利用ABAQUS有限元非线性分析软件，对其在轴心受压情况下进行特征值屈曲分析和静态及动态的非线性屈曲分析（考虑材料弹塑性和初始缺陷的影响）。

通过考虑材料非线性、几何非线性并引入初弯曲，得出构件发生弯曲失稳的极限荷载,并且由弯曲失稳的临界荷载得出的构件荷载位移曲线。

同时再进行非线性分析时，需要施加初始扰动，以帮助非线性分析时失稳，可以通过特征值屈曲分析得到的初始弯曲模态来定义初始缺陷；最后由可以将特征值屈曲分析得到的临界荷载作为非线性屈曲分析时所施加荷载的参考。

二.结构模型用ABAQUS中的壳单元建立轴心受压模型，采用SI国际单位制（m）。

1.构件的材料特性： E=2.0×1011N m2,μ=0.3, f y=2.35×108N m2，ρ=7800kg m3，钢管半径：60mm，厚度：3mm，长度：2.5m。

2.钢管的截面尺寸及钢管受到的约束和荷载施加的模型图如图2-1及图2-2所示。

图2-1 图2-2三.建模步骤（Buckle分析）（1）创建部件在创建part模块中命名构件的名字为gang guan，创建的模型为三维可变形壳体单元，如图3-1所示。

截面参数见图2-1，构件长度2.5m。

图3-1（2）创建材料特性及截面属性并将其赋予单元。

材料定义为弹塑性，弹性模量E=2.0×1011N m2，泊松比0.3，屈服强度2.35×108N m2，ρ=7800kg m3，材料定义如下图3-2所示。

基于abaqus的钢梁特征值屈曲与失稳分析

目录：1. 绪论 (2)1.1背景 (2)1.2 钢梁稳定理论的发展状况 (2)2 . 稳定的概念 (3)3. 线性屈曲分析 (4)3.1 工程实例的简化 (4)3.2 有限元模型的建立 (4)3.2.1创建部件 (4)3.2.2创建材料和截面的属性 (6)3.2.3定义装配件 (7)3.2.4设置分析步 (7)3.2.5定义在载荷和边界条件 (8)3.2.6网格的划分 (9)3.2.7 提交分析作业 (9)3.2.8 模型数据的后处理 (10)3.2.9 数据分析总结 (12)4．结论 (12)基于abaqus的钢梁特征值屈曲与失稳分析摘要：钢结构的稳定性能是决定其承载力的一个特别重要的因素，稳定理论和设计方法需要完善。

近几十年以来，在研究发挥钢结构稳定性能的潜力和完善稳定计算的理论方面，国内外都取得了长足的进步。

例如完善钢结构的弹塑性稳定理论，研究有几何缺陷和残余应力的钢结构的实际受力性能和其极限荷载，用数值法来解决这类问题等都取得了不少研究成果。

在作理论分析的同时进行稳定性能的试验验证，以及将理论研究结果利用图表表示或深化为计算公式，从而将弹塑性稳定理论用于解决钢结构设计中的问题都取得了丰硕成果。

本文的主要内容是对现有失稳理论进行完善和发展及其总结，利用通用有限元abaqus软件，采用特征值的Lanczos方法及子空间迭代法对钢梁进行屈曲分析，文中总共给了10个特征向量，进而得出相应的模态分析变形图，最后把lanczos 方法及子空间迭代法进行了比较，提出一些新的问题。

关键词：有限元abaqus 失稳特征值屈曲分析1. 绪论1.1背景钢材具有强度高、质量轻、力学性能好的优点，是制造结构物的一种极好的建筑材料。

钢材与在建筑结构中应用广泛的钢筋混凝土结构相比，对于受力功能相同的构件，具有截面轮廓尺寸小、构件细长和板件薄柔的特点。

但是对于因受压、受弯和受剪等存在受压区域的构件和板件，如果技术上处理不当，可能使钢结构出现整体失稳或局部失稳。

Abaqus稳定性与屈曲—汇报篇2

（3）施加载荷
点击（Create Boundary Condition）创建位移载荷，施加Z方向大小为5的位移载荷。
（4）提交作业并分析在分析步中勾选set-1的支反力和set-2的位移以及全模型的能量输出，通过数据处理得到位移载荷图。
得到位移载荷图如下
位移-载荷图
0 0 -1000 -2000 -3000 -4000 10 20 30 40 50 60 70 80 90
-5000
-6000 -7000 -8000
总能量图
显式有限元法
显式分析问题描述
已知条件和前面相同，用显式分析方法求解该屈曲例子，做出位移载荷图形。求解步骤（1）建立或导入模型，设置材料特性（2）分析步（3）设置单元集，绑定约束（4）定义边界条件和载荷（5）定义和划分网格（6）求解和分析
用同样的方法，建立另一端的Set,取名Set-2
Module选择Iteracton,点击（Create Constraint),选择 Coupling,分别定义两端建立的set点和所在截面的约束。
（4）定义边界条件和载荷建立T型轴右端的固定约束，类型选择位移转角，位置选择Set-1.
点击主菜单中Tool中的Amplitude,创建类型选择 Tabular
线性屈曲分析
注意地方
线性分析问题描述如图所示的T型轴结构，轴长800mm，材料为铝，弹性模量70GPa，泊松比0.3，求该轴的前4阶屈曲模态。
解决步骤
• • • • • • • 建立模型定义材料装配分析步边界条件及载荷定义并划分网格求解和分析
（1）建立模型
单击 ( Create Part）按钮，“实体”形式，“拉伸”方式

abaqus屈曲分析实例

整个计算过程包括2个分析步，第1步做屈曲分析，第2步做极限强度分析。

第1步：屈曲分析载荷步定义如下：Step 1-InitialStep 2- Buckle并在Model-Edit Keywords的图中位置加入下面的文字，输出屈曲模态*nodefile, global=yesU,Create job 名称为“Buckling”点击continue，完成第1步的计算。

第2步：极限强度分析将“buckle”分析步替换为“riks”分析步在Basic选项卡中，Nlgeom：选择打开在Instrumentation选项卡中，定义如下参数，然后点击OK定义一个新计算工作，输入名称，点击continue在Parallelization选项卡，选择2个CPU，如下所示，点击OK。

在此编辑Model-edit keywords，删除“第1步”加入的文字“*nodefile, global=yes U,”，并在下图位置加入下段文字：*imperfection, file=buckling, step=11, 2.5点击OK，再保存文件。

最后提交计算。

提取计算结果进入visualization Module点击Create XY data选择ODB filed output，点击continuePosition选择Unique Nodal，CF：point loads选择CF2，再点击elements/nodes 选项卡，选择跨中载荷加载点，最后点击save。

重复上一步操作，Position选择Unique Nodal，U：spatial displacement选择U3，再点击elements/nodes选项卡，选择板格中心点，最后点击save。

点击Create XY data, 选择operate on XY data，点击continue选择Combine（X,X）命令，横坐标选择保存的displacement曲线，纵坐标选择保存的Point load曲线，点击最后一行Create XY Data与Save as。

abaqus屈曲分析实例

整个计算过程包括2个分析步，第1步做屈曲分析，第2步做极限强度分析第1步：屈曲分析载荷步定义如下：Step 1-I nitialStep 2- Buckle]" BldMll% "Gfi hSM "Btifr女问g RM ：L44Lai4Jlb L-l-SteJ SW34 to*- &mp»hjiv9匂Pl DjeMfi.c-5 ba^a bm "一 ~Z te -!^l -Si|| v*V* IA4W f*i <pd貝呎■吟1 和訐ym 印炖d FMffv 讹V 匚曲反..76^* + r 、：：和A£T 巴：T=肛八FT •-百只“二o 土- .丫E案H IB ndi 4'B-rtBPCT14 FBW5^/W r«vfFK 口[• J甲■g CiM#»i4n M»oh totiG A g w^rirj出戶ii >W1MW4 >W#iTl4ChW曲比£丹71 怕iKSdUK«rtrin 导>F1MBB5M/WU ■T-**n *li«r I ll^hfli wThe jaj^.4toe 1 iibQL>j4| .h-2 內贞 J^r 11411 X>v m 均Lbit S KJ -1 Silled 3 EBri? pLufiE -汕 4 耳 D I si 泊■« 0TOD l&sm iy*i»Je !i?d bv 呵 ■怙O . -Ifcu 町临 Xrtpftii r* ihe 自他迈灯曲妣仙哙白jrttE The- K ^±L isi-SDfrse- :hs 当 be«i ami ID 'J T^*p AZLQIL L ISLCA :-se- 1 TT*s "4TAI1" Ikhli ^f4l ：h-9 W IVAntJiB'^fl ■帀 *4111 h I 10 1 iw*AW^ihl f iwwl I riAFe -4B4B-A* 并在 Model-Edit Keywords*no defile, global=yesU,聞孕 ”询詡 fit 审 0(*r T*$l< Ruy-hi 孑母 ¥*口占■❷建It 十亡叫乐口輯1 •占0 lb S3'Void««dm« : 9 弱 »W M I .CL I .yariUi b **TI 插 ■ FA VW MT * 心■l* 町 E 岂 Std* g .Flibi■ y g 村啤. J "oft Ia* It 迅Qg I 宝 H ET I UTT Uid^ut t3 *W *«iTfc- 弘 4f Mu»Fr ] n ★”■■也… 册 feMvidrttar M fLcmtad 诵 CcmdllMMik Id C-uffin.1! 9 Mid lx （■miitov'h 'ZfftHeur bet 卜 J £«4* rt. ■— -■-,N^nd. —$ 1 ■曹 e R 1 °IfMK nev *w 居 The Ji-^.4hje ] UDQL3-J4I .n-J 沖女 j'lir alCil J>v 切 xbc^- atjft glic 讯试 Ebt* pCy fili TQ . . I xiid "d 耳Or Q -iOD Ififi in-u w UitiJfl sd K 说 TBP .亠I 汕 «l!fa frSMcj C* llw 冃论迈叩 xcmLDi 哙 nwi««tr ：4=-L ftss t«e& xF w □ T -**p Ai&^ZL L IMA :-seii j * ■ih * i>¥ii "i4i ii -I -t>A4 TYE 巾尼‘旳！ B 帀 *rn n ■：riF YW «T in ib* 钻巒■nlM ・ e 1力『円「0，何■比 I 4- IJ I ■ Ml 曲 |Tfl4 hr r- fckdiie 4wne- M?p-]J 2加甘植小乜CL fa W 31 E El KUhF* !1, 审 WlitM '■ g ^Ktd -IHC EIl ⑷册冇 Qg K aii e/y - B A ‘ 宝Hwlwr U I J^U ! t3 W-^SM B -in «U 4rrt^Ta* %n I H H wli aE 甘 hltnarl 旨內岭A] H CjMivi CdMT9 if C-OHKlInMt ：昭 I Mali创（-miitoMilj■ Ejwrfnr fact .f Mb乞H B 『鼻為& -x J r T n 一：w 0 MoM fMhW-L ■灰 OM4L LE 中鼻Eai OfMW rti p T !--^ IdHI f - A ・■*<< X ・（V ）屮 d 1*",・L=> ":昭!：站我 tbrian I ；E ■毗 CH-^R W«W^r. r<jw|a<r or ■ftoritf flvfFML LMII ^ sewihiH ・・H rr*Mi «<h rapd TK I M ar 4-cai p^ak^ad ■3=n> #ia ari -jn^tDr cad Ktk wrii:・ Mid… . PF T4J P «■ c * ® '■ ■ 29WW^ n.^.的图中位置加入下面的文字，输出屈曲模态Create job 名称为“ Buckling点击continue ，完成第1步的计算(D &eJfiew Sfte 口 Output Other loo-S Mug-in? Q ［予 &J*nager..s & ModflL| Copy Modd 卜宕htod 亡呻O^Kt —\二也・甘 L宀 Ed4 Anri butts • Modd Viewport: 匕匕口人t 2 3 4 Modu *t 「-： Modd ： x Rf^inw ► L 占 | Q slrt 电 . C> C^al ibralsDFS 4 S' Sectior-g (2221 _. -ix n __ i —. tafn第2步：极限强度分析将“ buckle ”分析步替换为“ riks ”分析步”二AE - -4J 1Bk 歴詔#1 嶠如pxt 垦w Qwpv* Other £M I*H呼戸屮L MRk +<* %女X M iM UnPnUdA 1®I {jiad— Vipjrptitl 乩疏1IF Jib-lpji Othgr Icids. s ij^'ns. £j?lp 审I J3S-中C叫匚却u g M 1Morit Re^yiii舜I制讶甘：QI |2 Meddf (I)::誠贰右ParH Q|jf |?< Mawfiaic i；7)宫Giibr』口M菟Sr Swtbn, [223fc> ZT I8UIbupt lilF*=，Qi Pi"； i； HiE 伍*M«teriali [2| fir tiEH-i.蛊h«Bor-s J_ - I 幸Pr^le i (KB■出Al i^ltlLiji 咼bbt印L -S Hitch Conlcxl Orl t S^piHeM B*»C C-iPTEr-*Time PALE AdMlJirftrratIwac Elm. &Hlfomtc iHipp^rtifi*Cc^ldc s■Cmitr;AddsAmoIrtLLo^di <^7W Ai HmEEiDMd &l Urd-rCall^pse JLJI LlndtrAridOHisscryModUt r 趾P■心ESIM CK：U I« rSlep在Basic 选项卡中，Nlgeom :选择打开在Instrumentation 选项卡中，定义如下参数，然后点击 Oih«rTI «•4^-rarpJlk ■ P -.uadlumbar & hcd«fn»rM ：Iniiid Mnmurn MagnumArc le-^ih rKmiwc C J OI. L£-D15 ilfOJdE^mjied nzcdJ 1Ncrtt: Used] off tu rcompute :he DA lobd pruRiHiorin ry 口書定义一个新计算工作，输入名称，点击 con ti nueOK N JIE ■: Rika。

abaqus屈曲分析报告实例

整个计算过程包括2个分析步，第1步做屈曲分析，第2步做极限强度分析。

第1步：屈曲分析载荷步定义如下：Step 1-InitialStep 2- Buckle并在Model-Edit Keywords的图中位置加入下面的文字，输出屈曲模态*nodefile, global=yesU,Create job 名称为“Buckling”点击continue，完成第1步的计算。

第2步：极限强度分析将“buckle”分析步替换为“riks”分析步在Basic选项卡中，Nlgeom：选择打开在Instrumentation选项卡中，定义如下参数，然后点击OK定义一个新计算工作，输入名称，点击continue在Parallelization选项卡，选择2个CPU，如下所示，点击OK。

在此编辑Model-edit keywords，删除“第1步”加入的文字“*nodefile, global=yesU,”，并在下图位置加入下段文字：*imperfection, file=buckling, step=11,点击OK，再保存文件。

最后提交计算。

提取计算结果进入visualization Module 点击 Create XY data选择 ODB filed output，点击continuePosition选择 Unique Nodal， CF：point loads选择 CF2，再点击elements/nodes选项卡，选择跨中载荷加载点，最后点击save。

重复上一步操作，Position选择 Unique Nodal， U：spatial displacement 选择 U3，再点击elements/nodes选项卡，选择板格中心点，最后点击save。

点击Create XY data, 选择operate on XY data，点击continue选择Combine（X,X）命令，横坐标选择保存的displacement曲线，纵坐标选择保存的Point load曲线，点击最后一行Create XY Data与Save as。

基于abaqus的钢梁特征值屈曲与失稳分析

目录：1. 绪论 (2)1.1背景 (2)1.2 钢梁稳定理论的发展状况 (2)2 . 稳定的概念 (3)3. 线性屈曲分析 (4)3.1 工程实例的简化 (4)3.2 有限元模型的建立 (4)3.2.1创建部件 (4)3.2.2创建材料和截面的属性 (6)3.2.3定义装配件 (7)3.2.4设置分析步 (7)3.2.5定义在载荷和边界条件 (8)3.2.6网格的划分 (9)3.2.7 提交分析作业 (9)3.2.8 模型数据的后处理 (10)3.2.9 数据分析总结 (12)4．结论 (12)基于abaqus的钢梁特征值屈曲与失稳分析摘要：钢结构的稳定性能是决定其承载力的一个特别重要的因素，稳定理论和设计方法需要完善。

近几十年以来，在研究发挥钢结构稳定性能的潜力和完善稳定计算的理论方面，国内外都取得了长足的进步。

例如完善钢结构的弹塑性稳定理论，研究有几何缺陷和残余应力的钢结构的实际受力性能和其极限荷载，用数值法来解决这类问题等都取得了不少研究成果。

在作理论分析的同时进行稳定性能的试验验证，以及将理论研究结果利用图表表示或深化为计算公式，从而将弹塑性稳定理论用于解决钢结构设计中的问题都取得了丰硕成果。

本文的主要内容是对现有失稳理论进行完善和发展及其总结，利用通用有限元abaqus软件，采用特征值的Lanczos方法及子空间迭代法对钢梁进行屈曲分析，文中总共给了10个特征向量，进而得出相应的模态分析变形图，最后把lanczos 方法及子空间迭代法进行了比较，提出一些新的问题。

关键词：有限元abaqus 失稳特征值屈曲分析1. 绪论1.1背景钢材具有强度高、质量轻、力学性能好的优点，是制造结构物的一种极好的建筑材料。

钢材与在建筑结构中应用广泛的钢筋混凝土结构相比，对于受力功能相同的构件，具有截面轮廓尺寸小、构件细长和板件薄柔的特点。

但是对于因受压、受弯和受剪等存在受压区域的构件和板件，如果技术上处理不当，可能使钢结构出现整体失稳或局部失稳。

基于ABAQUS复合材料薄壁圆筒的屈曲分析

基于ABAQUS复合材料薄壁圆筒的屈曲分析由于玻璃钢复合材料的薄壁圆筒结构具有强度高、重量轻、刚度大、耐腐蚀，电绝缘及透微波等优点，目前已广泛应用于航空航天和民用领域中。

工程中广泛使用的这些薄壁圆筒，当它们受压缩、剪切、弯曲和扭转等荷载作用时，最常见的失效模式为屈曲。

因此，为了保证结构的安全，需要进行屈曲分析。

对结构进行屈曲分析，涉及到较复杂的弹(塑)性理论和数学计算，要通过求解高阶偏微分方程组，才能求解失稳临界荷载，而且只有少数简单结构才能求得精确的解析解。

因此，只能采用能量法、数值方法和有限元方法等近似的分析方法进行分析。

近20年来，随着计算机和有限元方法的迅猛发展，形成了许多的实用分析程序，提高了对复杂结构进行屈曲分析的能力和设计水平。

ABAQUS 就是其中的杰出代表。

1.屈曲有限元理论有限元方法中，对结构的屈曲失稳问题的分析方法主要有两类：一类是通过特征值分析计算屈曲载荷，另一类是利用结合Newton—Raphson迭代的弧长法来确定加载方向，追踪失稳路径的几何非线性分析方法，能有效分析高度非线性屈曲和后屈曲问题。

1.1线性屈曲假设结构受到的外载荷模式为P0。

，幅值大小为λ，结构内力为Q，则静力平衡方程应为λP0=λQ进一步考察结构在(λ+△λ)P0载荷作用下的平衡方程，得到K E+K S S+λ△S+K G u+λu△u=△λP0由于结构达到保持稳定的临界载荷时有△λ，代入上式得K E+λK S△σ+K G△u△u=0该方程对应的特征值问题为det K E+λK S△σ+K G△u=0如果忽略几何刚度增量的影响，屈曲分析的方程又可进一步简化为det K E+λK S△σ=0该方程即为求解线性屈曲的特征值方程。

λ为屈曲失稳载荷因子，△u为结构失稳形态的特征向量。

1.2非线性屈曲非线性屈曲分析方法多采用弧长法进行分步迭代计算，在增量非线性有限元分析中，沿着平衡路径迭代位移增量的大小(也叫弧长)和方向，确定载荷增量的自动加载方案，可用于高度非线性的屈曲失稳问题。

基于abaqus的钢梁特征值屈曲与失稳分析

目录：1. 绪论 (2)1.1背景 (2)1.2 钢梁稳定理论的发展状况 (2)2 . 稳定的概念 (3)3. 线性屈曲分析 (4)3.1 工程实例的简化 (4)3.2 有限元模型的建立 (4)3.2.1创建部件 (4)3.2.2创建材料和截面的属性 (6)3.2.3定义装配件 (7)3.2.4设置分析步 (7)3.2.5定义在载荷和边界条件 (8)3.2.6网格的划分 (9)3.2.7 提交分析作业 (9)3.2.8 模型数据的后处理 (10)3.2.9 数据分析总结 (12)4．结论 (12)基于abaqus的钢梁特征值屈曲与失稳分析摘要：钢结构的稳定性能是决定其承载力的一个特别重要的因素，稳定理论和设计方法需要完善。

近几十年以来，在研究发挥钢结构稳定性能的潜力和完善稳定计算的理论方面，国内外都取得了长足的进步。

例如完善钢结构的弹塑性稳定理论，研究有几何缺陷和残余应力的钢结构的实际受力性能和其极限荷载，用数值法来解决这类问题等都取得了不少研究成果。

在作理论分析的同时进行稳定性能的试验验证，以及将理论研究结果利用图表表示或深化为计算公式，从而将弹塑性稳定理论用于解决钢结构设计中的问题都取得了丰硕成果。

本文的主要内容是对现有失稳理论进行完善和发展及其总结，利用通用有限元abaqus软件，采用特征值的Lanczos方法及子空间迭代法对钢梁进行屈曲分析，文中总共给了10个特征向量，进而得出相应的模态分析变形图，最后把lanczos 方法及子空间迭代法进行了比较，提出一些新的问题。

关键词：有限元abaqus 失稳特征值屈曲分析1. 绪论1.1背景钢材具有强度高、质量轻、力学性能好的优点，是制造结构物的一种极好的建筑材料。

钢材与在建筑结构中应用广泛的钢筋混凝土结构相比，对于受力功能相同的构件，具有截面轮廓尺寸小、构件细长和板件薄柔的特点。

但是对于因受压、受弯和受剪等存在受压区域的构件和板件，如果技术上处理不当，可能使钢结构出现整体失稳或局部失稳。

abaqus压杆屈曲分析

压杆屈曲分析1.问题描述在钢结构中，受压杆件一般在其达到极限承载力前就会丧失稳定性，所以失稳是钢结构最为突出的问题。

压杆整体失稳形式可以是弯曲、扭转和弯扭。

钢构件在轴心压力作用下，弯曲失稳是常见的失稳形式。

影响轴心受压构件整体稳定性的主要因素为纵向残余应力、初始弯曲、荷载初偏心及端部约束条件等。

实际的轴心受压构件往往会存在上述的一种或多种缺陷，导致构件的稳定承载力降低。

本文利用abaqus对一定截面不同长细比下的H型钢构件进行屈曲分析，通过考虑材料非线性、几何非线性并引入初弯曲，得出构件发生弯曲失稳的极限荷载。

通过比较不同长细比下的弯曲失稳的临界荷载得出构件荷载位移曲线，并与《规范》中的构件曲线相比较。

钢构件的截面尺寸如图1-1所示。

构件的材料特性： , ,图1-12.长细比计算通过计算截面几何特性，截面绕y轴的回转半径为 ,长细比取值及杆件长度见表1：表13.模型分析ABAQUS非线性屈曲分析的方法有riks法，general statics法（加阻尼），或者动力法。

非线性屈曲分析采用riks算法实现，可以考虑材料非线性、几何非线性已及初始缺陷的影响。

其中，初始缺陷可以通过屈曲模态、振型以及一般节点位移来描述。

利用abaqus进行屈曲分析，一般有两步，首先是特征值屈曲分析，此分析为线性屈曲分析，是在小变形的情况进行的，也即上面提到过的模态，目的是得出临界荷载（一般取一阶模态的eigenvalue乘以所设定的load）。

其次，就是后屈曲分析，此步一般定义为非线性，原因在于是在大变形情况进行的，一般采用位移控制加修正的弧长法，可以定义材料非线性，以及几何非线性，加上初始缺陷，所以也称为非线性屈曲分析。

此步分析，为了得到极限值，需要得出荷载位移曲线的下降段。

缺陷较小的结构初始位移变形较小，在极值点突变，而初始缺陷较大的结构，载荷位移曲线较平滑。

4.建模计算过程建模计算过程以长细比为50的构件为例，其余构件建模计算过程与之类似。

(整理)基于ABAQUS复合材料薄壁圆筒的屈曲分析

基于ABAQUS复合材料薄壁圆筒的屈曲分析由于玻璃钢复合材料的薄壁圆筒结构具有强度高、重量轻、刚度大、耐腐蚀，电绝缘及透微波等优点，目前已广泛应用于航空航天和民用领域中。

工程中广泛使用的这些薄壁圆筒，当它们受压缩、剪切、弯曲和扭转等荷载作用时，最常见的失效模式为屈曲。

因此，为了保证结构的安全，需要进行屈曲分析。

对结构进行屈曲分析，涉及到较复杂的弹(塑)性理论和数学计算，要通过求解高阶偏微分方程组，才能求解失稳临界荷载，而且只有少数简单结构才能求得精确的解析解。

因此，只能采用能量法、数值方法和有限元方法等近似的分析方法进行分析。

近20年来，随着计算机和有限元方法的迅猛发展，形成了许多的实用分析程序，提高了对复杂结构进行屈曲分析的能力和设计水平。

ABAQUS 就是其中的杰出代表。

1.屈曲有限元理论有限元方法中，对结构的屈曲失稳问题的分析方法主要有两类：一类是通过特征值分析计算屈曲载荷，另一类是利用结合Newton—Raphson迭代的弧长法来确定加载方向，追踪失稳路径的几何非线性分析方法，能有效分析高度非线性屈曲和后屈曲问题。

1.1线性屈曲假设结构受到的外载荷模式为。

，幅值大小为，结构内力为Q，则静力平衡方程应为进一步考察结构在载荷作用下的平衡方程，得到由于结构达到保持稳定的临界载荷时有，代入上式得该方程对应的特征值问题为如果忽略几何刚度增量的影响，屈曲分析的方程又可进一步简化为该方程即为求解线性屈曲的特征值方程。

为屈曲失稳载荷因子，为结构失稳形态的特征向量。

1.2非线性屈曲非线性屈曲分析方法多采用弧长法进行分步迭代计算，在增量非线性有限元分析中，沿着平衡路径迭代位移增量的大小(也叫弧长)和方向，确定载荷增量的自动加载方案，可用于高度非线性的屈曲失稳问题。

与提取特征值的线性屈曲分析相比，弧长法不仅考虑刚度奇异的失稳点附近的平衡，而且通过追踪整个失稳过程中实际的载荷、位移关系，获得结构失稳前后的全部信息，适合于高度非线性的屈曲失稳问题。

abaqus压杆屈曲分析报告

压杆屈曲非线性分析专业：结构工程******学号：**********压杆屈曲分析1.问题描述在钢结构中，受压杆件一般在其达到极限承载力前就会丧失稳定性，所以失稳是钢结构最为突出的问题。

压杆整体失稳形式可以是弯曲、扭转和弯扭。

钢构件在轴心压力作用下，弯曲失稳是常见的失稳形式。

影响轴心受压构件整体稳定性的主要因素为纵向残余应力、初始弯曲、荷载初偏心及端部约束条件等。

实际的轴心受压构件往往会存在上述的一种或多种缺陷，导致构件的稳定承载力降低。

本文利用abaqus 对一定截面不同长细比下的H 型钢构件进行屈曲分析，通过考虑材料非线性、几何非线性并引入初弯曲，得出构件发生弯曲失稳的极限荷载。

通过比较不同长细比下的弯曲失稳的临界荷载得出构件荷载位移曲线，并与《规范》中的构件曲线相比较。

钢构件的截面尺寸如图1-1所示。

构件的材料特性： E =2.0×1011 N m 2⁄ ,μ=0.3 , f y =3.45×108N m2⁄图1-1压杆截面尺寸（单位：m）2.长细比计算通过计算截面几何特性，截面绕y轴的回转半径为i y=0.0384m ,长细比取值及杆件长度见表1：表13.模型分析ABAQUS非线性屈曲分析的方法有riks法，general statics法（加阻尼），或者动力法。

非线性屈曲分析采用riks算法实现，可以考虑材料非线性、几何非线性已及初始缺陷的影响。

其中，初始缺陷可以通过屈曲模态、振型以及一般节点位移来描述。

利用abaqus进行屈曲分析，一般有两步，首先是特征值屈曲分析，此分析为线性屈曲分析，是在小变形的情况进行的，也即上面提到过的模态，目的是得出临界荷载（一般取一阶模态的eigenvalue乘以所设定的load）。

其次，就是后屈曲分析，此步一般定义为非线性，原因在于是在大变形情况进行的，一般采用位移控制加修正的弧长法，可以定义材料非线性，以及几何非线性，加上初始缺陷，所以也称为非线性屈曲分析。

abaqus压杆屈曲分析94698

压杆屈曲非线性分析专业：结构工程姓名：刘耀荣学号：2110150113压杆屈曲分析1.问题描述在钢结构中，受压杆件一般在其达到极限承载力前就会丧失稳定性，所以失稳是钢结构最为突出的问题。

压杆整体失稳形式可以是弯曲、扭转和弯扭。

钢构件在轴心压力作用下，弯曲失稳是常见的失稳形式。

影响轴心受压构件整体稳定性的主要因素为纵向残余应力、初始弯曲、荷载初偏心及端部约束条件等。

实际的轴心受压构件往往会存在上述的一种或多种缺陷，导致构件的稳定承载力降低。

本文利用abaqus 对一定截面不同长细比下的H 型钢构件进行屈曲分析，通过考虑材料非线性、几何非线性并引入初弯曲，得出构件发生弯曲失稳的极限荷载。

通过比较不同长细比下的弯曲失稳的临界荷载得出构件荷载位移曲线，并与《规范》中的构件曲线相比较。

钢构件的截面尺寸如图1-1所示。

构件的材料特性： E =2.0×1011 N m 2⁄ ,μ=0.3 , f y =3.45×108N m 2⁄图1-1压杆截面尺寸（单位：m）2.长细比计算通过计算截面几何特性，截面绕y轴的回转半径为i y=0.0384m ,长细比取值及杆件长度见表1：表13.模型分析ABAQUS非线性屈曲分析的方法有riks法，general statics法（加阻尼），或者动力法。

非线性屈曲分析采用riks算法实现，可以考虑材料非线性、几何非线性已及初始缺陷的影响。

其中，初始缺陷可以通过屈曲模态、振型以及一般节点位移来描述。

利用abaqus进行屈曲分析，一般有两步，首先是特征值屈曲分析，此分析为线性屈曲分析，是在小变形的情况进行的，也即上面提到过的模态，目的是得出临界荷载（一般取一阶模态的eigenvalue乘以所设定的load）。

其次，就是后屈曲分析，此步一般定义为非线性，原因在于是在大变形情况进行的，一般采用位移控制加修正的弧长法，可以定义材料非线性，以及几何非线性，加上初始缺陷，所以也称为非线性屈曲分析。

梁柱屈曲分析荷载位-移曲线输出

abaqus分析梁柱屈曲问题，如何查看其荷载-位移曲线？本人是ABAQUS新手，最近学习ABAQUS Benchmarks Manual里的“Buckling analysis,” Section 1.2，里面分析的几个例子如l 梁、圆柱壳等都有大量的INP文件。

其中beambuckle_b31os_load_isec.inp如下。

*HEADINGLATERAL BUCKLING: B31OS, *BEAM SECTION, SECTION=I*NODE1, 0.0000E+00, 0.0000E+00, 0.0, 0.0000E+00, 0.0000E+00,-1.02, 6.0000E-01,-2.4222E-04, 0.0, 9.1382E-08, 4.5345E-04,-1.03, 1.2000E+00,-4.8288E-04, 0.0, 1.7867E-07, 8.9808E-04,-1.04, 1.8000E+00,-7.1826E-04, 0.0, 2.5496E-07, 1.3247E-03,-1.05, 2.4000E+00,-9.4284E-04, 0.0, 3.1164E-07, 1.7237E-03,-1.06, 3.0000E+00,-1.1500E-03, 0.0, 3.4040E-07, 2.0850E-03,-1.07, 3.6000E+00,-1.3324E-03, 0.0, 3.3503E-07, 2.3984E-03,-1.08, 4.2000E+00,-1.4830E-03, 0.0, 2.9322E-07, 2.6543E-03,-1.09, 4.8000E+00,-1.5957E-03, 0.0, 2.1761E-07, 2.8439E-03,-1.010, 5.4000E+00,-1.6654E-03, 0.0, 1.1591E-07, 2.9606E-03,-1.011, 6.0000E+00,-1.6889E-03, 0.0, 0.0000E+00, 3.0000E-03,-1.012, 6.6000E+00,-1.6654E-03, 0.0,-1.1591E-07, 2.9606E-03,-1.013, 7.2000E+00,-1.5957E-03, 0.0,-2.1761E-07, 2.8439E-03,-1.014, 7.8000E+00,-1.4830E-03, 0.0,-2.9322E-07, 2.6543E-03,-1.015, 8.4000E+00,-1.3324E-03, 0.0,-3.3503E-07, 2.3984E-03,-1.016, 9.0000E+00,-1.1500E-03, 0.0,-3.4040E-07, 2.0850E-03,-1.017, 9.6000E+00,-9.4284E-04, 0.0,-3.1164E-07, 1.7237E-03,-1.018, 1.0200E+01,-7.1826E-04, 0.0,-2.5496E-07, 1.3247E-03,-1.019, 1.0800E+01,-4.8288E-04, 0.0,-1.7867E-07, 8.9808E-04,-1.020, 1.1400E+01,-2.4222E-04, 0.0,-9.1382E-08, 4.5345E-04,-1.021, 1.2000E+01, 0.0000E+00, 0.0, 0.0000E+00, 0.0000E+00,-1.0*ELEMENT,TYPE=B31OS1,1,2*ELGEN,ELSET=BEAM1,20,1,1*BEAM SECTION,SECTION=I,ELSET=BEAM,MATERIAL=MAT0.345,0.69, 0.3,0.3, 0.027,0.027, 0.01450.0,-1.0,0.0*MATERIAL,NAME=MAT*ELASTIC2.1E11,0.3125*BOUNDARY1,1,421,2,4*STEP,NLGEOM,INC=50*STATIC,RIKS.025, 1., 1.E-4, , ,11,3,-0.3*DLOADBEAM, PZ, -100000.,*MONITOR,NODE=11,DOF=3*EL PRINT,FREQUENCY=20*NODE PRINT,FREQUENCY=5COORD,U,RF ,*NSET,NSET=NOUT,GENERATE2,20*NODE FILE,NSET=NOUTU,*EL FILE,FREQUENCY=25S,ESF,*CONTROLS,PARAMETERS=FIELD,0.0,*END STEP首先，不清楚为何一个节点的坐标有6个？还有“*STEP,NLGEOM,INC=50*STATIC,RIKS.025, 1., 1.E-4, , ,11,3,-0.3*DLOADBEAM, PZ, -100000.,*MONITOR,NODE=11,DOF=3*EL PRINT,FREQUENCY=20*NODE PRINT,FREQUENCY=5”一段很多地方都不懂，不知哪位好心人能帮助解释一下？先谢谢了！还有计算分析后如何得到如ABAQUS Benchmarks Manual中的Figure 1.2.1的荷载-位移曲线？Figure 1.2.1liyan_5555512助理工程师精华0积分66帖子33水位66技术分0abaqus分析梁柱屈曲问题，如何查看其荷载-位移曲线？本人是ABAQUS新手，最近学习ABAQUS Benchmarks Manual里的“Buckling analysis,” Section 1.2，里面分析的几个例子如l梁、圆柱壳等都有大量的INP文件。