ANSYS稳定性分析

c. 8.
选择 OK.
施加约束. a. Main Menu: Solution > - Define Loads- Apply > -Structural- Displacement > On
Nodes
b. 拾取节点1. c. 在拾取菜单中选择 OK. d. 选择All DOF. e. 选择 OK. （如果不输入任何值，位移约束默认为0）
9.
施加荷载. a. Main Menu: Solution > -Define Loads- Apply > -Structural- Force/Moment > On
Keypoints
b. 拾取关键节点2. c. 在 Lab中力/弯矩选项中选(FY)，Value中输入-1 在拾取菜单中选择 OK.
4.定义实常数. a. b. c. d. e. f. g. Main Menu: Preprocessor > Real Constants 选择 Add . . . 在Cross-sectional area AREA 中输入 100 （面积） 在Area moment of inertia IZZ 中输入 833.333（抗弯惯矩） 在Total Beam Height HEIGHT中输入10 （梁高） 选择 OK 定义实常数并关闭对话框 选择 Close 关闭实常数对话框
作业
一块矩形钢板：宽1m，高3m，厚12mm 下端固定，上端除X方向无约束，其他均约束 在顶端作用力F 求：1) 钢板的特征屈曲值和屈曲模态 Y X 2) 钢板的荷载位移曲线 交命令流文件
作业交到：luyezpf@163.com，期限：1月17号下午6点前 交作业的情况可在以下邮箱查看： struct_tools@163.com，密码：abcabc
注意：用户可以指定下面这些选项： • Method：指定特征值提取方法。选择子空间迭代法或Block Lanczos方法。 • NMODE：指定提取的特征值数。缺省为1，一般来说已经足够。 • SHIFT：指定要计算特征值的点(荷载系数)。该选项在遇到数值问题时(例如由负特征值引起的问题) 很有用。缺省值是0.0。
4、扩展解
– 若用户想要观察屈曲模态形状，则不管采用何种 方法提取的特征值，都必须对解作展开。对于子 空间迭代法(这时应用完全系统矩阵)，用户可简 单地认为此步是将屈曲模态形状写入结果文件。
注意事项
– 必须存在从特征值屈曲分析得到的模态文件 (Jobname.MODE)。 – 数据库必须包含与求解时相同的模型
– 非线性屈曲分析 – 特征值(线性)屈曲分析
两种屈曲分析方法的区别
非线性屈曲分析
– 用逐渐增加载荷的非线性静力分析技术来求得使结构开始变得 不稳定时的临界载荷。比线性屈曲分析更精确
特征值屈曲分析
– 预测一个理想弹性结构的理论屈曲强度(分叉点)。该方法相当 于教科书里的弹性屈曲分析方法。但是，初始缺陷和非线性使 得很多实际结构都不是在其理论弹性屈曲强度处发生屈曲。因 此，特征值屈曲分析经常得出非保守结果，通常不能用于实际 的工程分析。
3、获得特征值屈曲解
– 步骤如下：
1）进入求解： GUI：Main Menu>Solution 2）定义分析类型
GUI：Main Menu>Solution-Analysis Type-New Analysis
3）定义分析选项
GUI：Main Menu>Solution>Analysis Options
a. Main Menu: Solution > -Solve- Current LS b. 查看状态窗口中的信息, 然后选择 File > Close c. 选择 OK开始计算. d. 当出现 “Solution is done!” 提示后，选择OK 关闭此窗口.
13. 进入通用后处理读取分析结果. a. Main Menu: General Postproc > -Read Results- >Last Set 14. 图形显示变形. a. Main Menu: General Postproc > Plot Results > Deformed Shape b. 在对话中选择 deformed and undeformed. c. 选择 OK. 15. 退出ANSYS. a. 工具条: Quit b. 选择Quit - No Save! c. 选择 OK.
特征值(线性)屈曲分析步骤
1、建立模型； 2、获得静力解； 3、获得特征值屈曲解； 4、展开解； 5、观察结果。
1、建立模型
– 定义作业名和分析标题，进入 PREP7 定义单元类型、单元 实常数、材料性质、模型几何实体。与其它大多数分析类似。
注意：
– 只允许线性行为。如果定义了非线性单元，则将按线性单元 对待。。 – 必须定义材料的弹性模量EX(或某种形式的刚度)。材料性质 可以是线性、各向同性或各向异性，恒值或与温度相关。非 线性性质即使定义了也将被忽略。
5、查看结果 屈曲扩展过程的结果写在结果文件(Jobname.RST)中，包括屈曲载荷系数、屈曲模态形状、 相对应力分布等，可在 POST1 中对结果进行观察。
– 1、显示所有屈曲载荷系数
wk.baidu.com
GUI：Main Menu>General Postproc>Results Summary 2、读入想要观察的模态，以显示屈曲模态形状(在结果文件中，每个模态是作为一个独立 的子步来保存的)。 GUI：Main Menu>General Postproc>-Read Results-first set 3、显示模态形状 GUI：Main Menu>General Postproc>Plot Results>Deformed Shape 4、等值线显示相对应力分布 GUI：Main Menu>General Postproc>Plot Results>-Contour Plot-Nodal Solution 或 Main Menu>General Postproc>Plot Results>-Contour Plot-Element Solution
特征值屈曲分析算例
问题： 计算一个底部嵌固，顶部自由的 钢柱（截面尺寸10mm×10mm）在顶 部受一个集中力时的临界屈曲力？
1. 启动 ANSYS. 以交互模式进入ANSYS，工作文件名为buckling. 2. 创建基本模型 a. Main Menu: Preprocessor > -Modeling- Create > Keypoints > In Active CS... b. 输入关键点编号 1. c. 输入x,y,z坐标 0,0,0.
d. 选择 Apply. e. f. g. 输入关键点编号 2. 输入x,y,z坐标0,100,0 选择 OK
h. i. j. k.
Main Menu: Preprocessor > -Modeling- Create > -Lines - Lines > In Active Coord 选取 2 个关键点； 在拾取菜单中选择OK。
7.
定义分析类型. a. Main Menu: Solution > -Analysis Typeb. New Analysis > Static Main Menu: Solution > Analysis Type > Analysis Options 激活 prestress effects 选项。
3. 设定单元类型相应选项. a. Main Menu: Preprocessor > Element Type > Add/Edit/Delete
b. 选择 Add . . . c. 左边单元库列表中选择 Beam.
d. 在右边单元列表中选择 (BEAM3). e. f. 选择 OK 接受单元类型并关闭对话框. 选择 Close 关闭单元类型对话框.
6. 对几何模型划分网格. a. Main Menu: Preprocessor > MeshTool 在Element Attributes中选Global，点Set – 设置TYPE = 1, MAT = 1, REAL = 1 – then [OK] • Size Controls: Lines: press [Set] – 在拾取框点Pick All. – NDIV = 20, then [OK] • Mesh: 设置到 [Lines] ，点 [Mesh] – [Pick All] b. 在拾取对话框中选择 OK.
10. 进行求解.
a. b. c. d. Main Menu: Solution > -Solve- Current LS 查看状态窗口中的信息, 然后选择 File > Close 选择 OK开始计算. 当出现 “Solution is done!” 提示后，选择OK关闭此窗口.
11. 定义分析类型. a. Main Menu: Solution > -Analysis Type- New Analysis > Eigen Buckling b. Main Menu: Solution > Analysis Type > Analysis Options ：Method中选 择‘Block Lanczos‘，NMODE中输入1。 c. 选择 OK. 12. 进行求解.
结构的稳定性分析
2009-1-10
结构失稳破坏类型
平衡状态分枝型失稳
– 理想轴心受压构件 – 理想的面内受压平板 – 梁受弯平面外失稳 – 圆柱壳失稳
极值点失稳
– 偏心受压构件
稳定性分析(屈曲分析)
目的：确定结构开始变得不稳定时的临 界载荷和屈曲模态形状(结构发生屈曲 响应时的特征形状) 两种屈曲分析的类型
5.
定义材料属性. a. Preprocessor > Material Props > -Structural-Linear-elasticIsotropic b. 选择 OK 定义材料 1. c. 在EX框中输入200000（弹性模量） d. 在PRXY框中输入0.3（泊松比） e. 选择OK 定义材料属性并关闭对话框。
2、获得静力解。与一般静力分析过程一致，只是要注意以下几点：
– 必须激活Prestress Effects影响。因该分析需要计算应力刚度矩阵。 – 通常只要施加一个单位载荷就足够了(亦即不用施加实际载荷)。由屈曲 分析计算出的特征值，表示屈曲载荷系数。因此，若施加的是单位载 荷，则该特征值就表示实际的屈曲载荷，并且所有的载荷都是作相应的 缩放。 – 特征值对所有的载荷都作相应的缩放。