ANSYS作业四圆柱壳的非线性屈曲分析

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ANSYS屈曲分析总结

《ANSYS屈曲分析总结》很多现有的ANSYS资料都对特征值屈曲分析进行了较为详细的解释，特征值屈曲分析属于线性分析，它对结构临界失稳力的预测往往要高于结构实际的临界失稳力，因此在实际的工程结构分析时一般不用特征值屈曲分析。

但特征值屈曲分析作为非线性屈曲分析的初步评估作用是非常有用的。

1. 非线性屈曲分析的第一步最好进行特征值屈曲分析，特征值屈曲分析能够预测临界失稳力的大致所在，因此在做非线性屈曲分析时所加力的大小便有了依据。

特征值屈曲分析想必大家都熟练的不行了，所以小弟不再罗嗦。

小弟只说明一点，特征值屈曲分析所预测的结果我们只取最小的第一阶，所以你所得出的特征值临界失稳力的大小应为F＝实际施加力*第一价频率。

2. 由于非线性屈曲分析要求结构是不“完善”的，比如一个细长杆，一端固定，一端施加轴向压力。

若次细长杆在初始时没有发生轻微的侧向弯曲，或者侧向施加一微小力使其发生轻微的侧向挠动。

那么非线性屈曲分析是没有办法完成的，为了使结构变得不完善，你可以在侧向施加一微小力。

这里由于前面做了特征值屈曲分析，所以你可以取第一阶振型的变形结果，并作一下变形缩放，不使初始变形过于严重，这步可以在Main Menu> Preprocessor> Modeling> Update Geom中完成。

3. 上步完成后，加载计算所得的临界失稳力，打开大变形选项开关，采用弧长法计算，设置好子步数，计算。

4. 后处理，主要是看节点位移和节点反作用力（力矩）的变化关系，找出节点位移突变时反作用力的大小，然后进行必要的分析处理。

特载值分析得到的是第一类稳定问题的解，只能得到屈曲荷载和相应的失稳模态，它的优点就是分析简单，计算速度快。

事实上在实际工程中应用还是比较多的，比如分析大型结果的温度荷载，而且钢结构设计手册中的很多结果都是基于特征值分析的结果，例如钢梁稳定计算的稳定系数，框架柱的计算长度等。

它的缺点主要是：不能得到屈曲后路径，不能思忖初始缺陷如初始的变形和应力状态，不能思忖材料的非线性。

非线性屈曲分析

ansys workbench非线性屈曲分析(2013-08-26 21:26:29)转载▼标签：ansys很多旋转受压结构必须进行屈曲分析，常规结构屈曲分析软件有nastran、abaqus和ansys，nastran对线性大型模型分析效率较高；abaqus屈曲分析使用较少；ansys使用比较频繁，其快速建模，与CAD软件的良好借口及有限元模型前处理的便捷性（WB界面）很有吸引力，屈曲分析功能较为完善，可以进行线性、非线性和后屈曲分析。

ansys学习资料中介绍较多的是线性屈曲分析。

线性屈曲分析在工业实际中预测的值偏高，有的甚至超过实际实验测试值的几十倍，线性分析唯一优势是其分析速度较快。

但在实际中其预测值参考价值不大，仅给定结构屈曲失效的上限值。

非线性屈曲分析考虑其他因素，包括结构加工缺陷（几何），材料非线性等，因此较为接近实际情况，但计算耗时较长。

针对最艰难学习情况归纳总结非线性屈曲分析时技术要点及应注意事项。

对于规则旋转壳，承受外压载荷作用，进行非线性屈曲分析时，必须加上几何缺陷，关键步是添加APDL语句/prep7upgeom,0.1,1,1,file,rstcdwrite,db,file,cdb/solu该步引入屈曲模态情况下的几何缺陷，缺陷为屈曲模态变形相对值的0.1倍，该值可以根据实际加工水平等其他条件确定，上述语句保存在txt文档中，在workbench流程APDL模块调用。

分析详细流程为，static structure模块导入几何，施加载荷和边界条件，分析求解，将linear buckling拖入流程中，共享static structure模块数据，进行线性屈曲模块分析，Mechanial APDL模块调用屈曲分析结果，并调入（addinput）上面内含几何缺陷命令语句命令的txt文件，更新，将Mechanical结果导入Finite Element modeler模块，更新，此时在缺陷附近的单元节点位置发生改变。

ANSYS结构非线性分析指南

ANSYS结构非线性分析指南ANSYS是一个强大的工程仿真软件，能够对各种复杂的结构进行分析。

其中，结构非线性分析是其中一种重要的分析方法，它能够模拟结构在非线性载荷和变形条件下的行为。

本文将为您提供一个ANSYS结构非线性分析的指南，帮助您更好地理解和应用这个方法。

首先，我们需要明确结构非线性分析的目标。

一般来说，结构非线性分析主要用于研究结构在大变形、材料非线性、接触或摩擦等复杂条件下的响应。

例如，当结构受到极大的外力作用时，其产生的变形可能会导致材料的非线性行为，这时我们就需要进行非线性分析。

在进行非线性分析之前，我们需要进行准备工作。

首先，我们需要准备一个几何模型，可以通过CAD软件导入或者直接在ANSYS中绘制。

然后，我们需要选择合适的材料模型，这将直接影响分析结果的准确性。

ANSYS提供了多种材料模型，例如线弹性模型、塑性模型和粘弹性模型等。

接下来，我们需要定义边界条件和载荷。

边界条件指明了结构的固定边界和自由边界，这决定了结构的位移约束。

载荷是作用在结构上的外力或者外界约束，例如压力、点载荷或者摩擦力等。

在非线性分析中，载荷的大小和施加方式可能会导致结构的非线性响应，因此需要仔细选择。

接下来，我们需要选择适当的非线性分析方法。

ANSYS提供了多种非线性分析方法，例如几何非线性分析、材料非线性分析和接触非线性分析等。

几何非线性分析适用于大变形情况下的分析，材料非线性分析适用于材料的弹塑性行为分析，而接触非线性分析适用于多个结构之间的接触行为分析。

在进行非线性分析之前，我们需要对模型进行预处理，包括网格划分和解算控制参数的设置。

网格划分的精度会直接影响分析结果的准确性，因此需要进行适当的剖分。

解算控制参数的设置涉及到收敛性和稳定性的问题，需要进行合理的调整。

然后，我们可以进行非线性分析了。

ANSYS提供了多种求解器，例如Newton-Raphson方法和弧长法等。

这些求解器可以通过迭代算法来求解非线性方程组，得到结构的响应结果。

基于ANSYS的外压圆柱壳的屈曲分析

基于ANSYS的外压圆柱壳的屈曲分析余军昌;徐超;张峰;金伟娅【摘要】The stability of cylindrical shell is the primary problem that should be considered in the design of external pressure vessel. This paper analyzed the eigenvalue, geometry nonlinear and geometry-material nonlinear of external pressure cylindrical shell with a special finite element analysis software-ANSYS and compared the results with Mises results, thus obtained the analytic conclusion of the stability of external pressure cylindrical shell. The stability anslysis of Cylindrical Shell with Stiffening rings was also carried out and a new method was proposed to evaluate the rigidity of Stiffening rings.%圆柱壳的稳定性是外压容器设计中应该考虑的首要问题.文章利用有限元软件ANSYS分别对外压圆柱壳进行了特征值、几何非线性和几何/材料双非线性屈曲分析,并把有限元计算结果和Mises公式计算结果进行了对比,给出了外压圆柱壳稳定性的分析结论.同时,对带加强圈的外压圆柱壳进行了失稳分析,提出了一种判断加强圈的刚度是否满足稳定性要求的新方法.【期刊名称】《轻工机械》【年(卷),期】2013(031)001【总页数】4页(P29-31,35)【关键词】外压;圆柱壳;稳定性;ANSYS软件;加强圈【作者】余军昌;徐超;张峰;金伟娅【作者单位】浙江工业大学过程装置与控制工程研究所,浙江杭州310014;浙江工业大学过程装置与控制工程研究所,浙江杭州310014;浙江工业大学过程装置与控制工程研究所,浙江杭州310014;浙江工业大学过程装置与控制工程研究所,浙江杭州310014【正文语种】中文【中图分类】O343.9;TP391.7所谓压力容器的失稳是指压力容器所承受的载荷超过某一临界值时突然失去原有几何形状的现象。

基于ANSYS的外压圆柱壳的屈曲分析

ｐｒｅｓｓｕｒｅｖｅｓｓｅ１．Ｔｈｉｓｐａｐｅｒａｎａｌｙｚｅｄｔｈｅｅｉｇｅｎｖａｌｕｅ，ｇｅｏｍｅｔｒｙｎｏｎｌｉｎｅａｒａｎｄｇｅｏｍｅｔｙ— ｒｍａｔｅｉａｒｌｎｏｎｌｉｎｅａｒｏｆｅｘｔｅｒｎａｌ
基于ＡＮＳＹＳ的外压圆柱壳的屈曲分析
余军昌，徐超，Байду номын сангаас张峰，金伟娅
（浙江工业大学过程装置与控制工程研究所，浙江杭州３１００１４）
摘要：圆柱壳的稳定性是外压容器设计中应该考虑的首要问题。文章利用有限元软件ＡＮＳＹＳ分别对外压圆柱壳进行
所谓压力容器的失稳是指压力容器所承受的载荷超过某一临界值时突然失去原有几何形状的现象。研
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｓｔａｂｉｌｉｔｙｏｆｃｙｌｉｎｄｒｉｃａｌｓｈｅｌｌｉｓｔｈｅｐｒｉｍａｒｙｐｒｏｂｌｅｍｔｈａｔｓｈｏｕｌｄｂｅｃｏｎｓｉｄｅｒｅｄｉｎｔｈｅｄｅｓｉｇｎｏｆｅｘｔｅｒｎａｌ
了特征值、几何非线性和几何／材料双非线性屈曲分析，并把有限元计算结果和Ｍｉｓｅｓ公式计算结果进行了对比，给出了
外压圆柱壳稳定性的分析结论。同时，对带加强圈的外压圆柱壳进行了失稳分析，提出了一种判断加强圈的刚度是否满

ansys弧长

3.2.2 问题详细说明下列材料性质应用于这个问题：EX=1000 (杨氏模量）NUXY=0.35（泊松比）Yield Strength =1 （屈服强度）Tang Mod=2.99（剪切模量）3.2.3 问题描述图图3-4 问题描述图3.2.4 求解步骤（GUI方法）步骤一：建立模型，给定边界条件。

在这一步中，建立计算分析所需要的模型，定义单元类型，材料性质划分网格，给定边界条件。

并将数据库文件保存为“exercise1.db”。

在此，对这一步的过程不作详细叙述（您也可以从§3.2.5中取出命令流段完成这一步骤）。

步骤二：恢复数据库文件“exercise.db”Utility Menu>File>Resume from步骤三：进入求解器。

Main Menu>solution步骤四：定义分析类型和选项1、选择菜单路径Main Menu>Solution>-Analysis Type-New Analysis.单击“Static”来选中它然后单击OK。

2、择菜单路径Main Menu>Solution>Unabridged Menu>Analysis Options。

出现对话框。

3、单击Large deform effects (大变型效应选项）使之为ON，然后单击OK。

步骤五：打开预测器。

Main menu> Solution>Unabridged Menu>Load step opts-Nonlinear> Predictor步骤六：在结点14的Y方向施加一个大小为-0.3的位移Main menu >Solution -Load -Apply >displacement >On Nodes步骤七：设置载荷步选项1、选择菜单路径Main Menu> Solution>Unabridged Menu>Load stepopts-Time/Frequenc> Time and substps。

ANSYS非线性分析

第二十五页，共204页。
11.2 结构(jiégòu)非线性分析
➢ (4) Nonlinear标签
➢ Nonlinear标签局部(bù fen)选项及界面如表11-2及图11-4所示。
第十六页，共204页。
11.2 结构(jiégòu)非线性分析
• 1.进入求解(qiú jiě)控制对话框 • GUI：【Main Menu】/【Solution】/【Analysis Type】/【Sol'n
Controls】 • 弹出求解(qiú jiě)控制对话框，如图11-1所示。此时的求解(qiú jiě)
用途指定方程求解器对于多重启动指定参数
第二十三页，共204页。
11.2 结构(jiégòu)非线性分析
图11-3 Sol'n Options标签(biāoqiān)界面
第二十四页，共204页。
11.2 结构(jiégòu)非线性分析
• ANSYS的自动求解控制在大多数情况下，激活稀疏矩阵直接求解器，即缺省的求解器，其他选项包括(bāokuò)直接求解器和PCG求解器。对于在三维模型中实体单元使用PCG求解器可能更快。假设用PCG求解器，而且是小应变静力或完全瞬态分析，可以考虑用MSAVE命令降低内存应用。其他情况，可用刚度矩阵的总体安装来求解。对于符合上述条件的结构，用 MSAVE,ON 可能可节省70%的内存，但求解时间可能增加，这与计算机的配置和CPU速度有关。稀疏矩阵求解器是一个健壮的求解器。虽然PCG求解器能够求解同样的矩阵方程，但在它碰到一个病态矩阵时，求解器将反复指定的迭代数目，并在收敛失败时停止。在发生这种问题时，它触发二分。在完成二分后，求解器继续求解，如果结果矩阵是良态的话，最后可以求解整个非线性载荷步。稀疏矩阵求解器在梁、壳或者梁、壳、实体结构，病态问题，不同区域材料特性相差巨大的模型以及位移边界条件缺乏的情况下可得到满意解；PCG求解器在三维结构且自由度数相对较大时使用。

ANSYS命令流学习笔记非线性屈曲分析

A N S Y S命令流学习笔记非线性屈曲分析The Standardization Office was revised on the afternoon of December 13, 2020!ANSYS命令流学习笔记9 –非线性屈曲分析!学习重点：!1、熟悉beam单元的建模!2、何为非线性屈曲分析Eigen Buckling首先了解屈曲问题。

在理想化情况下,当F < Fcr时, 结构处于稳定平衡状态，若引入一个小的侧向扰动力，然后卸载, 结构将返回到它的初始位置。

当F > Fcr时, 结构处于不稳定平衡状态, 任何扰动力将引起坍塌。

当F = Fcr时,结构处于中性平衡状态，把这个力定义为临界载荷。

在实际结构中, 几何缺陷的存在或力的扰动将决定载荷路径的方向。

在实际结构中, 很难达到临界载荷，因为扰动和非线性行为, 低于临界载荷时结构通常变得不稳定。

要理解非线性屈曲分析，首先要了解特征值屈曲。

特征值屈曲分析预测一个理想线弹性结构的理论屈曲强度，缺陷和非线性行为阻止大多数实际结构达到理想的弹性屈曲强度，特征值屈曲一般产生非保守解, 使用时应谨慎。

非线性屈曲分析时考虑结构平衡受扰动（初始缺陷、载荷扰动）的非线性静力分析，该分析时一直加载到结构极限承载状态的全过程分析，分析中可以综合考虑材料塑性、几何非线性、接触、大变形。

非线性屈曲比特征值屈曲更精确，因此推荐用于设计或结构的评价。

!3、非线性屈曲分析的理论计算及有限元计算!理论解，根据Euler公式。

其中μ取决于固定方式。

!有限元方法，已知在特征值屈曲问题：求解，即可得到临界载荷而非线性屈曲问题：其中为结构初始刚度，为有缺陷的结构刚度，{δ}为位移矩阵，{F}为载荷矩阵。

!4、弧长法的介绍(图片摘于ansys培训教程)如上分析，特征值屈曲分析得到的是非保守解，具有两个优点：快捷分析，屈曲模态形状可用作非线性屈曲分析的初始几何缺陷。

ansys屈曲分析

3.1 几何非线性3.1.1 大应变效应一个结构的总刚度依赖于它的组成部件（单元）的方向和单刚。

当一个单元的结点经历位移后，那个单元对总体结构刚度的贡献可以以两种方式改变。

首先，如果这个单元的形状改变，它的单元刚度将改变（图3-1(a)）。

其次，如果这个单元的取向改变，它的局部刚度转化到全局部件的变换也将改变（图3-1（b））。

小的变形和小的应变分析假定位移小到足够使所得到的刚度改变无足轻重。

这种刚度不变假定意味着使用基于最初几何形状的结构刚度的一次迭代足以计算出小变形分析中的位移（什么时候使用“小”变形和应变依赖于特定分析中要求的精度等级）。

相反，大应变分析考虑由单元的形状和取向改变导致的刚度改变。

因为刚度受位移影响，且反之亦然，所以在大应变分析中需要迭代求解来得到正确的位移。

通过发出 NLGEOM，ON（GUI路径Main Menu>Solution>Analysis Options)，来激活大应变效应。

这种效应改变单元的形状和取向，且还随单元转动表面载荷。

（集中载荷和惯性载荷保持它们最初的方向。

）在大多数实体单元（包括所有的大应变和超弹性单元），以及部分的壳单元中大应变特性是可用的。

在ANSYS/Linear Plus程序中大应变效应是不可用的。

图3－1 大应变和大转动大应变过程对单元所承受的总旋度或应变没有理论限制。

（某些ANSYS单元类型将受到总应变的实际限制──参看下面。

）然而，应限制应变增量以保持精度。

因此，总载荷应当被分成几个较小的步，这可用〔 NSUBST， DELTIM， AUTOTS〕命令自动实现(通过GUI路径 MainMenu>Solution>Time/Frequent)。

无论何时如果系统是非保守系统，如在模型中有塑性或摩擦，或者有多个大位移解存在，如具有突然转换现象，使用小的载荷增量具有双重重要性。

3.1.2 应力－应变在大应变求解中，所有应力─应变输入和结果将依据真实应力和真实（或对数）应变（一维时，真实应变将表示为ε=Ln(l/l) 。

ansys结构屈曲分析

屈曲扩展求解的结果被写入结果文件jobnamerst他们包括屈曲荷载因子屈曲模态形状和相对应力分布可以在通用后处理器他们包括屈曲荷载因子屈曲模态形状和相对应力分布可以在通用后处理器post1里面观察这些结果
ANSYS 结构屈曲分析
李林
ANSYS 结构屈曲分析
屈曲分析：一种用于确定结构屈曲荷载（屈曲分析：一种用于确定结构屈曲荷载（使结构开始变得不稳定的临界荷载）和屈曲模态（开始变得不稳定的临界荷载）和屈曲模态（结构屈曲响应特征形态）的技术。屈曲响应特征形态）的技术。
线性屈曲点
F
屈曲路径
F
非线性屈曲点
非线性屈曲荷载-位移曲线
U
线性（特征值）屈曲曲线
U
ANSYS 结构屈曲分析二结构屈曲分析的基本步骤
（1）前处理：该过程与其他分析类似，但应注意一下两点：）前处理：该过程与其他分析类似，但应注意一下两点：
前处理（/prep7)
注意一：注意一：该方法只允许线性行为，如果定义了非线性单元，则按线性处理
结构屈曲概论结构屈曲架结构屈曲实骤
ANSYS 结构屈曲分析一结构屈曲概论
非线性屈曲分析
该方法是逐步增加荷载，对结构进行非线性静力学分析，该方法是逐步增加荷载，对结构进行非线性静力学分析，然后在此基础上寻找临界点。在此基础上寻找临界点。
特征值屈曲分析该方法用于预测理想弹性结构的理论屈曲强度（通常所说的欧该方法用于预测理想弹性结构的理论屈曲强度（线性屈曲分析）拉临界荷载）。（线性屈曲分析）拉临界荷载）。
ANSYS 结构屈曲分析二结构屈曲分析的基本步骤
）：屈曲扩展求解的结果被写入结果文件（4）后处理（观察结果）：屈曲扩展求解的结果被写入结果文件）后处理（观察结果）：他们包括屈曲荷载因子、（jobname.RST）,他们包括屈曲荷载因子、屈曲模态形状和相对）他们包括屈曲荷载因子应力分布，可以在通用后处理器（应力分布，可以在通用后处理器（post1）里面观察这些结果。）里面观察这些结果。

ANSYS结构非线性分析相应步骤及命令流

ANSYS结构非线性分析相应步骤及命令流屈服准则概念：1.理想弹性材料物体发生弹性变形时，应力与应变完全成线性关系，并可假定它从弹性变形过渡到塑性变形是突然的。

2.理想塑性材料（又称全塑性材料）材料发生塑性变形时不产生硬化的材料，这种材料在进入塑性状态之后，应力不再增加，也即在中性载荷时即可连续产生塑性变形。

3.弹塑性材料在研究材料塑性变形时，需要考虑塑性变形之前的弹性变形的材料这里可分两种情况：Ⅰ.理想弹塑性材料在塑性变形时，需要考虑塑性变形之前的弹性变形，而不考虑硬化的材料，也即材料进入塑性状态后，应力不再增加可连续产生塑性变形。

Ⅱ.弹塑性硬化材料在塑性变形时，既要考虑塑性变形之前的弹性变形，又要考虑加工硬化的材料，这种材料在进入塑性状态后，如应力保持不变，则不能进一步变形。

只有在应力不断增加，也即在加载条件下才能连续产生塑性变形。

4.刚塑性材料在研究塑性变形时不考虑塑性变形之前的弹性变形。

这又可分两种情况：Ⅰ.理想刚塑性材料在研究塑性变形时，既不考虑弹性变形，又不考虑变形过程中的加工硬化的材料。

Ⅱ.刚塑性硬化材料在研究塑性变形时，不考虑塑性变形之前的弹性变形，但需要考虑变形过程中的加工硬化材料。

屈服准则的条件：1.受力物体内质点处于单向应力状态时，只要单向应力大到材料的屈服点时，则该质点开始由弹性状态进入塑性状态，即处于屈服。

2.受力物体内质点处于多向应力状态时，必须同时考虑所有的应力分量。

在一定的变形条件（变形温度、变形速度等）下，只有当各应力分量之间符合一定关系时，质点才开始进入塑性状态，这种关系称为屈服准则，也称塑性条件。

它是描述受力物体中不同应力状态下的质点进入塑性状态并使塑性变形继续进行所必须遵守的力学条件，这种力学条件一般可表示为）＝Cf（σij又称为屈服函数，式中C是与材料性质有关而与应力状态无关的常数，可通过试验求得。

屈服准则是求解塑性成形问题必要的补充方程。

1.1 什么是结构非线性在日常生活中，经常会遇到结构非线性。

ANSYS结构非线性分析指南_第四章

第四章材料非线性分析4.1 材料非线性概述许多与材料有关的参数可以使结构刚度在分析期间改变。

塑性、非线性弹性、超弹性材料、混凝土材料的非线性应力—应变关系，可以使结构刚度在不同载荷水平下(以及在不同温度下)改变。

蠕变、粘塑性和粘弹性可以引起与时间、率、温度和应力相关的非线性。

膨胀可以引起作为温度、时间、中子流水平(或其他类似量)函数的应变。

ANSYS程序应可以考虑多种材料非线性特性：1．率不相关塑性指材料中产生的不可恢复的即时应变。

2．率相关塑性也可称之为粘塑性，材料的塑性应变大小将是加载速度与时间的函数。

3．材料的蠕变行为也是率相关的，产生随时间变化的不可恢复应变，但蠕变的时间尺度要比率相关塑性大的多。

4．非线性弹性允许材料的非线性应力应变关系，但应变是可以恢复的。

5．超弹性材料应力应变关系由一个应变能密度势函数定义，用于模拟橡胶、泡沫类材料，变形是可以恢复的。

6．粘弹性是一种率相关的材料特性，这种材料应变中包含了弹性应变和粘性应变。

7．混凝土材料具有模拟断裂和压碎的能力。

8．膨胀是指材料在中子流作用下的体积扩大效应。

4.2 塑性分析4.2.1 塑性理论简介许多常用的工程材料，在应力水平低于比例极限时，应力—应变关系为线性的。

超过这一极限后，应力—应变关系变成非线性，但却不一定是非弹性的。

以不可恢复的应变为特征的塑性，则在应力超过屈服点后开始出现。

由于屈服极限与比例极限相差很小，ANSYS程序在塑性分析中，假设这二个点相同，见图4-1。

图4-1 弹塑性应力-应变曲线塑性是一种非保守的(不可逆的)，与路径相关的现象。

换句话说，荷载施加的顺序，以及什么时候发生塑性响应，影响最终求解结果。

如果用户预计在分析中会出现塑性响应，则应把荷载处理成一系列的小增量荷载步或时间步，以使模型尽可能附合荷载—响应路径。

最大塑性应变是在输出(Jobname.OUT)文件的子步信息中打印的。

在一个子步中，如果执行了大量的平衡迭代，或得到大于15%的塑性应变增量，则塑性将激活自动时间步选项[AUTOTS ](GUI ：Main Menu>Solution> Sol'n Control:Basic Tab 或 MainMenu>Solution>Unabridged Menu> Time /Frequenc>Time and Substps)。

ANSYS结构非线性分析指南

ANSYS结构非线性分析指南ANSYS是一款非常强大的有限元分析软件，广泛应用于各种工程领域的结构分析。

在常规的结构分析中，通常会涉及到线性分析，但一些情况下，结构出现了非线性行为，这时就需要进行非线性分析。

非线性分析可以更准确地模拟结构的真实行为，包括材料的非线性、几何的非线性和接触非线性等。

在进行ANSYS结构非线性分析时，需要考虑以下几个方面：1.材料的非线性：在材料的应力-应变关系中，材料的性质可能会发生变化，如塑性变形、损伤、软化等。

因此在非线性分析中，需要考虑材料的非线性特性，并正确选取材料模型。

2.几何的非线性：在一些情况下，结构本身的几何形态可能会发生较大变化，如大变形、屈曲等。

这需要考虑结构的几何非线性，并在分析中充分考虑结构的形变情况。

3.接触非线性：当结构中存在接触面时，接触面之间的接触力可能是非线性的，如摩擦力、法向压力等。

在进行非线性分析时，需要考虑接触面上的非线性行为，确保接触的可靠性。

在进行ANSYS结构非线性分析时，可以按照以下步骤进行：1.建立模型：首先需要根据实际情况建立结构的有限元模型，包括几何形状、边界条件和加载条件等。

在建立模型时，需要考虑到结构的材料、几何和接触情况，并进行合理的网格划分。

2.设置分析类型：在ANSYS中，可以选择静力分析、动力分析等不同的分析类型。

在进行非线性分析时，需要选择适合的非线性分析模块，并设置相应的参数。

3.设置材料模型：根据结构的材料特性，选择合适的材料模型，如弹塑性模型、本构模型等。

根据实际情况，设置材料的材料参数，确保材料的非线性行为能够得到准确的描述。

4.设置几何非线性：考虑结构的几何非线性时，需要选择合适的几何非线性选项，并设置合适的几何参数。

在进行大变形分析时，需要选择几何非线性选项，确保结构的形变情况能够得到准确的描述。

5.设置接触非线性：当结构存在接触面时，需要考虑接触面上的非线性行为。

在ANSYS中，可以设置接触类型、摩擦系数等参数，确保接触的可靠性。

ANYSY屈曲分析APDL

ANYSY屈曲分析APDLANSYS屈曲分析总结很多现有的ANSYS资料都对特征值屈曲分析进行了较为详细的解释，特征值屈曲分析属于线性分析，它对结构临界失稳力的预测往往要高于结构实际的临界失稳力，因此在实际的工程结构分析时一般不用特征值屈曲分析。

但特征值屈曲分析作为非线性屈曲分析的初步评估作用是非常有用的。

1.非线性屈曲分析的第一步最好进行特征值屈曲分析，特征值屈曲分析能够预测临界失稳力的大致所在，因此在做非线性屈曲分析时所加力的大小便有了依据。

特征值屈曲分析想必大家都熟练的不行了，所以小弟不再罗嗦。

小弟只说明一点，特征值屈曲分析所预测的结果我们只取最小的第一阶，所以你所得出的特征值临界失稳力的大小应为F＝实际施加力*第一价频率。

2.由于非线性屈曲分析要求结构是不“完善”的，比如一个细长杆，一端固定，一端施加轴向压力。

若次细长杆在初始时没有发生轻微的侧向弯曲，或者侧向施加一微小力使其发生轻微的侧向挠动。

那么非线性屈曲分析是没有办法完成的，为了使结构变得不完善，你可以在侧向施加一微小力。

3.上步完成后，加载计算所得的临界失稳力，打开大变形选项开关，采用弧长法计算，设置好子步数，计算。

4.后处理，主要是看节点位移和节点反作用力（力矩）的变化关系，找出节点位移突变时反作用力的大小，然后进行必要的分析处理。

特载值分析得到的是第一类稳定问题的解，只能得到屈曲荷载和相应的失稳模态，它的优点就是分析简单，计算速度快。

ansys非线性分析指南

ANSYS 非线性分析指南(1) 基本过程第一章结构静力分析1. 1 结构分析概述结构分析的定义：结构分析是有限元分析方法最常用的一个应用领域。

结构这个术语是一个广义的概念，它包括土木工程结构，如桥梁和建筑物；汽车结构，如车身、骨架；海洋结构，如船舶结构；航空结构，如飞机机身、机翼等，同时还包括机械零部件，如活塞传动轴等等。

在ANSYS 产品家族中有七种结构分析的类型，结构分析中计算得出的基本未知量- 节点自由度，是位移；其他的一些未知量，如应变、应力和反力，可通过节点位移导出。

七种结构分析的类型分别是：a. 静力分析- 用于求解静力载荷作用下结构的位移和应力等。

静力分析包括线性和非线性分析。

而非线性分析涉及塑性、应力刚化、大变形、大应变、超弹性、接触面和蠕变，等。

b. 模态分析- 用于计算结构的固有频率和模态。

c. 谐波分析- 用于确定结构在随时间正弦变化的载荷作用下的响应。

d. 瞬态动力分析- 用于计算结构在随时间任意变化的载荷作用下的响应，并且可计及上述提到的静力分析中所有的非线性性质。

e. 谱分析- 是模态分析的应用拓广，用于计算由于响应谱或PSD 输入随机振动引起的应力和应变。

f. 屈曲分析- 用于计算屈曲载荷和确定屈曲模态，ANSYS 可进行线性特征值和非线性屈曲分析。

g. 显式动力分析- ANSYS/LS-DYNA可用于计算高度非线性动力学和复杂的接触问题。

除了前面提到的七种分析类型，还有如下特殊的分析应用：? 断裂力学? 复合材料? 疲劳分析? p-Method结构分析所用的单元：绝大多数的ANSYS 单元类型可用于结构分析。

单元类型从简单的杆单元和梁单元一直到较为复杂的层合壳单元和大应变实体单元1.2 结构线性静力分析静力分析的定义：静力分析计算在固定不变的载荷作用下结构的响应。

它不考虑惯性和阻尼的影响，如结构受随时间变化载荷的情况。

可是静力分析可以计算那些固定不变的惯性载荷对结构的影响，如重力和离心力；以及那些可以近似为等价静力作用的随时间变化载荷，如通常在许多建筑规范中所定义的等价静力风载和地震载荷。

ansys屈曲分析报告

ANSYS屈曲分析报告1. 引言本报告旨在使用ANSYS软件进行屈曲分析，并对结果进行解释和分析。

屈曲分析是一种重要的工程分析方法，用于确定结构在受力作用下的稳定性能。

在本次分析中，我们将针对特定的结构进行屈曲分析，以评估其在实际应用中的可靠性和稳定性。

2. 分析模型本次分析使用的模型是一个具有特定几何形状和材料属性的结构。

具体的几何形状和材料属性将在下文中详细介绍。

3. 材料属性为了进行准确的屈曲分析，我们需要了解材料的力学性质。

在本次分析中，我们假设材料为均匀各向同性的弹性材料。

材料的力学性质如下：•弹性模量：E = XXX GPa•泊松比：ν = XXX•密度：ρ = XXX kg/m^34. 几何模型本次分析使用的结构模型的几何形状如下所示：（此处以文字描述结构模型的几何形状）5. 约束条件和加载在进行屈曲分析时，我们需要为结构模型设置适当的约束条件和加载。

在本次分析中，我们假设结构的底部固定，并在顶部施加垂直向下的集中力。

施加的加载大小为XXX N。

6. 分析步骤屈曲分析可以通过逐步增加加载的方法进行。

在本次分析中，我们将使用以下步骤进行屈曲分析：1.施加约束条件和加载；2.进行线性静力分析，确定结构的初始状态；3.逐步增加加载，进行非线性分析，直到发生屈曲现象；4.记录并分析屈曲点。

7. 分析结果与讨论经过屈曲分析后，我们得到了以下结果：•屈曲载荷：XXX N•屈曲模态：X 模态•屈曲形状：（此处以文字描述屈曲形状的特征）根据分析结果，我们可以得出以下结论和讨论：•结构在受到XXX N的载荷时，发生了屈曲现象；•屈曲模态X是结构的主要屈曲模态，表示了结构在该模态下的变形形态；•屈曲形状的特征表明结构在屈曲时出现了X类型的失稳现象。

8. 结论本次屈曲分析报告对特定结构进行了屈曲分析，并得出了结构的屈曲载荷、屈曲模态和屈曲形状的结果。

根据分析结果，我们可以评估结构在实际应用中的可靠性和稳定性，并采取相应的措施来改进和优化结构设计。