ANSYS稳定性分析
ANSYS 入门教程 - 结构的弹性稳定性分析
ANSYS 入门教程- 结构的弹性稳定性分析2011-01-09 15:06:42| 分类：默认分类| 标签：|字号大中小订阅第7 章结构弹性稳定分析7.1 特征值屈曲分析的步骤7.2 构件的特征值屈曲分析7.3 结构的特征值屈曲分析一、结构失稳或结构屈曲：当结构所受载荷达到某一值时，若增加一微小的增量，则结构的平衡位形将发生很大的改变，这种现象叫做结构失稳或结构屈曲。
结构稳定问题一般分为两类:★第一类失稳：又称平衡分岔失稳、分枝点失稳、特征值屈曲分析。
结构失稳时相应的载荷可称为屈曲载荷、临界载荷、压屈载荷或平衡分枝载荷。
★第二类失稳：结构失稳时，平衡状态不发生质变，也称极值点失稳。
结构失稳时相应的载荷称为极限载荷或压溃载荷。
●跳跃失稳：当载荷达到某值时，结构平衡状态发生一明显的跳跃，突然过渡到非邻近的另一具有较大位移的平衡状态。
可归入第二类失稳。
★结构弹性稳定分析= 第一类稳定问题ANSYS 特征值屈曲分析（Buckling Analysis）。
★第二类稳定问题ANSYS 结构静力非线性分析，无论前屈曲平衡状态或后屈曲平衡状态均可一次求得，即“全过程分析”。
这里介绍ANSYS 特征值屈曲分析的相关技术。
在本章中如无特殊说明，单独使用的“屈曲分析”均指“特征值屈曲分析”。
7.1 特征值屈曲分析的步骤①创建模型②获得静力解③获得特征值屈曲解④查看结果一、创建模型注意三点：⑴仅考虑线性行为。
若定义了非线性单元将按线性单元处理。
刚度计算基于初始状态（静力分析后的刚度），并在后续计算中保持不变。
⑵必须定义材料的弹性模量或某种形式的刚度。
非线性性质即便定义了也将被忽略。
⑶单元网格密度对屈曲载荷系数影响很大。
例如采用结构自然节点划分时（一个构件仅划分一个单元）可能产生100% 的误差甚至出现错误结果，尤其对高阶屈曲模态的误差可能更大，其原因与形成单元应力刚度矩阵有关。
经验表明，仅关注第1 阶屈曲模态及其屈曲载荷系数时，每个自然杆应不少于 3 个单元。
ANSYS稳定性分析
ANSYS稳定性分析ANSYS稳定性分析是一种通过模拟和计算来评估系统或结构在特定条件下的稳定性能力的工程方法。
在工程实践中，稳定性分析是一个非常重要的方面，它可以用来评估各种系统或结构在不同条件下的安全性和可靠性。
通过稳定性分析，工程师可以确定系统或结构在正常操作或受到外界干扰时是否能保持稳定，从而提前预测和解决潜在的问题。
ANSYS是一种基于有限元方法的工程仿真软件，可以用来进行各种稳定性分析。
ANSYS提供了强大的模拟和计算工具，可以模拟各种条件下的物理行为和相互作用。
稳定性分析是ANSYS中的一个重要功能，它可以帮助工程师模拟和评估各种系统或结构在不同条件下的稳定性能力。
在进行ANSYS稳定性分析时，首先需要定义系统或结构的几何形状和材料属性。
然后，可以使用ANSYS提供的建模工具创建系统或结构的三维模型。
接下来，需要定义系统或结构的边界条件和加载情况，以便在仿真中考虑外部力和约束。
在模型准备好后，可以使用ANSYS中的求解器进行稳定性分析。
在稳定性分析中，常用的评估指标是系统或结构的临界载荷、屈曲点和相应的挠度或应变。
通过改变加载条件或模型参数，可以确定系统或结构的稳定临界点。
根据得到的结果，工程师可以判断系统或结构在特定条件下的稳定性和安全性，并采取相应的措施来提高系统或结构的稳定性能力。
ANSYS稳定性分析的一个典型应用是建筑结构的稳定性分析。
在建筑设计和施工中，稳定性是一个至关重要的因素。
通过使用ANSYS进行稳定性分析，工程师可以评估各种结构在不同条件下的稳定性和安全性。
在设计和施工过程中，可以通过稳定性分析来验证结构的可靠性，从而预防潜在的结构故障和灾害。
除了建筑结构，ANSYS稳定性分析还可以应用于其他领域，如航空航天、汽车工程、机械工程等。
在这些领域中，稳定性分析可以用来评估各种系统或结构在不同工况下的稳定性和安全性。
通过稳定性分析，工程师可以优化系统或结构的设计，提高其稳定性和可靠性。
风机塔架的稳定性计算ANSYS课件
用近似的函数来表达每个有限元的节点变量，从而得到整个系统的 近似解。
求解平衡方程
通过求解每个有限元的平衡方程，得到整个系统的平衡方程组，进 而求解得到节点变量的近似解。
静力分析和动力分析
静力分析
分析结构在静载荷作用下的应力、应变和位移等响应。
动力分析
分析结构在动载荷作用下的振动、响应和稳定性等。
结果分析和优化建议
结果分析的方法和工具
ANSYS软件
采用ANSYS有限元分析软件进行风机塔架的稳定性计算，该软件具有强大的结构分析功能，能够模拟 各种复杂的工况和边界条件。
后处理工具
利用ANSYS的后处理功能，对计算结果进行可视化展示，便于对结果进行深入分析和解读。
结果分析和解读
应力分布
分析塔架在不同工况下的应力分布情况，判断是否出现应力集中 现象，以及最大、最小应力值所在的部位。
稳定性计算的重要性
分析风机塔架稳定性对风力发电系统 安全运行的影响。
强调稳定性计算在风机塔架设计、生 产和运行过程中的关键作用。
CHAPTER 02
风机塔架的基本结构和特性
塔架的材料和构造
材料
通常采用高强度钢材或铝合金， 以减轻重量并提高稳定性。
构造
塔架通常由多个分段组成，每一 段都有特定的结构和例一：某型号风机塔架的稳定性计算
总结词
该实例通过ANSYS软件对某型号风机塔架进行稳定性计算，分析塔架在不同工况 下的稳定性表现。
详细描述
首先，建立该型号风机塔架的三维模型，然后利用ANSYS软件进行有限元分析， 考虑不同工况下的风载、雪载、地震载荷等作用力，通过计算得到塔架在不同工 况下的位移和应力分布，评估塔架的稳定性。
用ANSYS分析边坡稳定性
用ANSYS分析边坡稳定性提纲：第一章：绪论1.1 研究背景及意义1.2 国内外研究现状及进展1.3 研究内容和目的1.4 论文结构安排第二章：边坡稳定性分析方法及原理2.1 边坡稳定性分析方法概述2.2 常用边坡稳定分析软件简介2.3 复杂地形边坡分析方法2.4 常用岩土参数测定方法第三章：基岩边坡稳定性分析3.1 基岩边坡的稳定性分析3.2 基岩边坡的模型建立3.3 基岩边坡的计算第四章：典型边坡案例分析4.1 案例选取理由及数据来源4.2 案例基本情况介绍4.3 数值计算结果分析4.4 结果分析和比较第五章：结论与展望5.1 研究结论5.2 研究不足和未来研究方向5.3 工程实践中的应用5.4 论文总结与展望以上是一篇用ANSYS分析边坡稳定性的论文提纲，涵盖了绪论、边坡稳定性分析方法及原理、基岩边坡稳定性分析、典型边坡案例分析和结论与展望五个章节。
其中，绪论阐述了研究的背景、意义以及研究目的和内容，为后续的分析工作打下基础。
在边坡稳定性分析方法及原理章节中，详细介绍常用的边坡稳定分析方法和软件，以及复杂地形边坡分析方法和岩土参数测定方法。
第三章以基岩边坡为例，介绍了基岩边坡的稳定性分析及其模型建立和计算。
第四章选取典型边坡案例进行分析，对比结果，进一步验证本文方法的可行性。
最后，结论与展望章节总结了本文研究的结论和展望未来的研究方向，为工程实践提供参考。
第一章：绪论1.1 研究背景及意义在建设工程和地质灾害监测过程中，边坡是一种常见的岩土工程地质体。
针对边坡的稳定性分析，可以提前发现潜在的危险，掌握岩土地质构造，确定合适的工程措施和预防措施，有效保障人民生命和财产的安全，减少工程投入，推进工程建设。
因此，研究边坡的稳定性，对岩土工程领域的实践具有十分重要的实际意义。
1.2 国内外研究现状及进展近年来，岩土工程领域的研究在发展，已经出现了多种边坡稳定性分析方法。
数据智能算法在数据分析和识别矿井边坡稳定性方面得到了广泛应用，例如神经网络，支持向量机，粒子群优化算法。
用ANSYS有限元法分析边坡稳定性的思考
用ANSYS有限元法分析边坡稳定性的思考发布时间：2021-07-08T07:42:19.893Z 来源：《防护工程》2021年7期作者：陈洁[导读] ：提出了ANSYS有限元法分析边坡稳定性的优点，使用ANSYS软件模拟典型天然边坡，为了提高仿真模拟的准确性和求解结果的准确度，提出在ANSYS软件中实体建模时在材料模型、几何模型和安全系数求解方面的思考。
针对实际边坡工程的ANSYS稳定性分析提出了一些问题和想法。
陈洁重庆交通大学河海学院重庆 400041摘要：提出了ANSYS有限元法分析边坡稳定性的优点，使用ANSYS软件模拟典型天然边坡，为了提高仿真模拟的准确性和求解结果的准确度，提出在ANSYS软件中实体建模时在材料模型、几何模型和安全系数求解方面的思考。
针对实际边坡工程的ANSYS稳定性分析提出了一些问题和想法。
关键词：边坡稳定；ANSYS；有限元1.ANSYS有限元法分析边坡稳定性的优点研究边坡稳定性问题可以大体分为极限平衡理论、室内模型研究和数值分析。
极限平衡理论不能考虑土体内部应力-应变的非线性关系，所求出的安全系数只能是假定滑落面的平均安全度。
求出的内力和反力不能代表实际产生的滑移变形的力，因此这个方法对于处理边坡稳定问题存在很大缺陷。
随着分析理论的不断完善，加之计算水平的不断发展，使有限元法有了越来越大的用武之地[1-2]。
用有限元研究边坡稳定性的优点如下：（1）破坏面的形状和位置不需要假定。
（2）有限元法有变形协调的本构关系。
（3）有限元法求解建议获得完整的应力、位移。
（4）有限元法可以考虑岩土体的不连续性，即非线性应力-应变。
2.ANSYS有限元法模拟边坡典型示例该边坡考虑弹性和塑性两种材料，边坡尺寸如图1所示。
图1边坡模型示意图计算模型为二维几何模型，模型先后建立了9个关键点、10条直线和3个面。
如图2所示。
图2 边坡网格模型示意图3.ANSYS实体建模中的思考尽管数值分析方法功能强大，但将其用于边坡稳定性分析现在也存在一些问题。
ANSYS边坡稳定性分析(1)
搜索、 谷歌搜索等。 在自定义在线调查问卷的调查结果中， 证实 喜欢本 了上面的观点。参与调查的学生有 52 个， 网络课程的占 88.46%，其中很喜欢的占 57.69%， 感觉一般的占 7.69%， 不喜欢的占 3.85%。由此可 见学生们对于信息技术与课程整合的态度还是持 肯定态度的。又进一步分析那些不喜欢网络课程 的学生， 发现他们大多数是成绩很好的学生， 在和 他们进行访谈后， 了解到， 他们之所以不喜欢， 是 他们已经习惯传统的教学方式，通过传统的教学 从这方面 方式， 他们也可以取得好的成绩 。所以， 来看， 信息技术与课程整合的成功与否， 也要考虑 学生的感受， 不能一味的使用信息技术手段， 而忽 略的传统的教育形式。 5 结论 信息技术和课程的有效整合， 可以提高教学 教学方法， 甚至在教育 质量和效益。在教学模式、 观念、 教学思想方面都是一种改革， 促进教育的发 展。 信息技术与课程整合的课题研究对信息技 术与课程整合来说虽然不是万能，但却可以在很 大程度上促进信息技术与课程的有效的整合， 它 像是一道指令，指挥着教师用心的去提高自身的 信息技术能力， 没有懈怠， 教师们积极运用信息技 术于课堂之上， 拓展学生的视野， 培养学生创造性 分析信息 、 处理信息 思维， 使得学生在获取信息 、 的能力方面有很大的提高，从而增强对当今信息 技术高速发展的现代社会的适应能力。
Á
－28－
科
笔者在 2009 年申请内蒙古自治区教育科学 规划课题 《信息技术与中小学学科教学整合的研 的子课题， 课题名称为 《Moodle 在高中历史教 究》 ， 作为课题负责人， 克服了重重困难， 学中的应用》 最终使得课题顺利开展。 因为是在内蒙，整体信息技术水平相对落 后， 要进行信息技术与课程整合的难度较大。 首先 是思想上难以更新观念， 所在地鄂尔多斯， 经济较 为发达， 硬件设备也较为先进， 但是在人们的思想 观念里，信息技术就是简单的为课堂教学的辅助 工具， 尤其是最开始在找参与课题的老师时， 多次 碰壁， 有经验的老师不愿参与或者不想冒险， 以免 影响班级成绩，在笔者向学科教师演示了 Moodle 的丰富功能后，最终找到的一位是很有冒险精神 并敢于创新的年轻的历史老师， 实验才得以开始 。 由此可见，信息技术与课程整合的最大阻力并不 全是来自外部， 而是有可能来自学科教师本身。 众所周知， 信息技术教师在中小学工作比较 繁琐，在课题批下几个月后课题研究都没有什么 实质性的进展，不过由于研究自治区电教馆文件 的安排， 课题研究必须要按照计划进度进行， 在实 课程资源库充实后， 尤其是对实验 验平台的搭建、 教师的信息技术能力培训后，实验教师能够自己 使用 Moodle 网络课程后， 课题研究才有了实质性 的进展。 如何让学生对本网络课程产生兴趣， 让实验 顺利的进行， 这是最关键的问题。 本着对学生在使 舒适的原则下， 完善了 Moodle 用本网络课程方便、 的部分功能， 如批量添加用户时， 用户名是学生的 学号，选课密钥是 353 （参加课题研究的班级是 353 班
基于ANSYS的土质边坡稳定性分析
%&'()*++, 安徽建筑
图 2 有限元模型
图 4 加固后边坡塑形应变云图
通过不断增大折减系数对边坡进行稳定性分析，
. A得l到l 不R同ig折h减ts系数Re下s的er边v坡ed塑.形应变云图。图 3为 F
分别是 1.20、1.30、1.40、1.50时边坡塑形应变云图，由 图可知随着 F的增加，边坡最大位移不断增加，边坡 塑性区不断扩大最终延伸至坡顶使得边坡发生整体 失稳。经计算，边坡安全系数为 1.55，极限平衡状态下 最大位移为 0.410m，最大塑形应变为 0.044。利用锚 索对边坡进行加固，并在 F=1.55情况下进行计算，边 坡最大位移为 0.401m，最大塑形应变为 0.031。与未 加固相比，可发现塑形应变和最大位移均减小，边坡
稳定性得到提高。从图 4可看出锚索穿过滑动面,限 制是塑性区的发展。采用强度折减法，当 F=1.78时边 坡塑形区发生贯通，故加固后边坡安全系数为 1.78。 相比自然条件下，边坡安全系数有较大的提高，说明 采用锚索加固边坡是有效的。同时，可以发现，采用锚 索加固后，塑形区变深，说明锚索的设置可以有效发 挥深部土体的抗滑稳定性，从而提高边坡稳定性。
8.0
0.28 17 35
中风化凝灰岩 23.7
3.3×103
0.30 42 37
锚索
25.0
2.8×104
0.26 -
-
由于边坡沿其长度方向延伸很长，且其横截面和 '+%
受力情况不沿长度变化，可简化为平面应变问题来建 立模型。对边坡土体采用具有 8节点的 PLANE82单 元进行模拟，材料本构模型为理想弹塑性模型，屈服 准则选用摩尔 -库仑等面积 DP圆（DP3）；锚索采用 LINK1单元[6-7]。侧边界只对水平方向进行约束，底边 界在水平和竖直方向都进行约束，模型的上部边界取 为自由面。
ANSYS稳态和瞬态分析步骤简述
ANSYS稳态和瞬态分析步骤简述稳态和瞬态分析是工程领域中常用的计算分析方法，用于对系统的运行状态和响应进行评估和优化。
本文将简述ANSYS软件中稳态和瞬态分析的步骤。
稳态分析通常用于评估系统在稳定运行情况下的性能。
稳态分析步骤主要包括几何创建、材料定义、加载和边界条件设定、求解和结果分析。
1.几何创建：稳态分析的第一步是通过ANSYS中的CAD工具创建系统的几何模型。
可以使用ANSYS自带的几何建模工具或导入外部CAD文件。
根据具体问题的要求，可以创建二维或三维模型。
2.材料定义：在稳态分析中，需要确定系统中各个组件的材料特性。
可以从ANSYS软件的材料库中选择标准材料，也可以自定义材料特性。
对于复杂材料特性的模拟，可以使用ANSYS中的材料建模工具进行进一步定义。
3.加载和边界条件设定：在进行稳态分析前，需要确定系统的加载和边界条件。
加载可以是体力加载（如重力、力、压力等）或表面力加载（如热通量、表面摩擦等）。
边界条件设定包括约束和支撑条件，如固定支座、滑动支座等。
4.求解：稳态分析中，需要对系统的方程进行求解，得到系统在稳态运行状态下的响应。
ANSYS中使用有限元法进行求解，将系统离散为有限个单元，并对每个单元进行数学建模，建立线性方程组。
然后采用迭代算法求解方程组，得到系统的稳态响应。
5.结果分析：稳态分析完成后，可以对求解结果进行分析和评估。
ANSYS提供了丰富的结果展示和分析工具，可以对应力、位移、应变等进行可视化展示，也可以进行数据提取和报表输出。
瞬态分析通常用于评估系统在动态或瞬时加载下的响应。
瞬态分析步骤与稳态分析类似，但在加载和求解方面略有不同。
1.几何创建：瞬态分析的几何创建步骤与稳态分析相同。
2.材料定义：瞬态分析时，需要对系统的材料特性进行定义，与稳态分析相同。
3.加载和边界条件设定：在瞬态分析中，加载可以是冲击、脉冲或周期性加载等。
边界条件设定与稳态分析类似。
4.求解：瞬态分析中，需要对系统的动态方程进行求解。
基于ANSYS的外压容器稳定性分析
元 模 型 。根 据 容 器 是 否存 在 加 强构 件 来 确 定 外压 计 算 长度 ，计 算 长度 的确 定 可 参 照 Ｇ １０或 Ｊ４ ３ Ｂ５ Ｂ ７ ２的 相 关 规
图 ３ 特 征 值 屈 曲分 析 过程
定 。建 模 时 ，还 要 考 虑 是 否 可 以 利用 结 构 的对 称 性 。一般 而言失 稳是 一种从对 称状 态转 变为非对 称
蠹鬣构 Ｍ ， 端 以 持 形 面 状 为 约 环 篱藿的 Ｐ 两 可 保 原 截 形 ， 此 束 向 ａ
位移 ，此外简体一端约束轴向位移 。随后 ，着手进 行特征值屈 曲分析 （ 见图 ３ 。 ）
图 １ 载 荷 与 位 移对 应 曲线
分析 结 果
失 稳时 的 圆周方 向波数 为 ３ ，特征
屈 曲分析 方 法研 究外 压 容器 的 临界失 稳压 力 ，为 提
高其 安全 性 和结 构设 计合 理 性提 供依 据 。
往 往 多 采 用 理 论 或 有 限元 分 析 方 法 。对 外 压 容 器
进行屈曲稳定分析 的理论研究 由来 已久 …，而且 应 用 弹 性 稳 定 理 论 可 以对 一 些 简单 的外 压 容 器 进
＿
｜
ｉｉ ： ／ ． ｋ ｔ＃ － ＇－ ｉ ￣
基 于 Ａ Ｓ Ｓ的外压容器稳 定性分析 ＮＹ
张 宗 尧 ，赵 石 军
所 谓 压 力 容 器 的 失稳 是 指 当 容 器 所 承 受 的 载
值 屈 曲分 析 经 常得 出非 保 守结 果 ［７ ６】 非线 性 稳 ＿，而 定 分析 的模 型则 能 包 含 这 些 特征 。而 且 研究 发 现 ，
外压 容器 通 过有 限 元非 线性 分析 对得 出的 Ｉ 临界失 稳 压力 和 实 际结 果有 比较 好 的一 致 性 ｊ 。因此 在 实
ANSYS与ABAQUS稳定性分析报告比较
ANSYS与ABAQUS稳定性分析比较（转载-来自结构工程师崔家春的个人空间）其实，这些东西很简单，大多数朋友应该都比较了解。
但是作为整个稳定性分析的一部分，觉得还是整理一下吧，也算是对后来者又抛了一块砖。
算例描述：为了能体现出一般性，我故意找了一个比较大的结构。
这是一个单层网壳结构，最大尺寸在90m左右，杆件长度在1.13m-3.63m之间，截面形式为箱型截面；构件布置见下图。
荷载任意挑选一个标准组合(具体是哪个不记得，只是验证软件单元特征，没有关系)。
在ANSYS软件中分别采用BEAM44、BEAM188和BEAM189进行计算。
分析结果见下文。
2阶屈曲荷载因子；由表格可以看出，利用ANSYS软件进行Buckling分析时，不同BEAM单元类型对单元剖分数量的要求。
（1）BEAM44和BEAM189对单元的剖分数量要求较低，每根构件采用1个单元和采用2、3、4个单元时计算结果相差不大，在工程上这种误差应该是可以接受的。
（2）BEAM188单元对单元剖分数量的要求要高一些，从结果来看，每根杆件采用5个BEAM188单元计算结果才与采用1个BEAM44或BEAM189单元计算结果相同。
（3）在利用ANSYS进行Buckling分析时，以选用BEAM44与BEAM189单元为佳。
（4）选用BEAM44单元时，虽然每根杆件采用1个单元和多个单元计算结果相差不大，但是本人还是建议每根杆件选用2至3个单元。
理论上对于每根构件而言，在设计时已经保证了其稳定性，但是我们也可以在整体稳定性分析过程中进一步对其进行校核。
如果采用1个单元，就达不到这个效果。
（5）理论上能选择189单元是最好不过啦，不过考虑其是3节点单元，有时候从其它软件数据转过来时可能会有点不方便。
（6）考虑到后期进行非线性稳定计算，由于BEAM44单元不能考虑材料非线性，在前后延续上还是采用BEAM189比较好，而且3节点单元在单元剖分数量上要求也较低。
基于ANSYS建模的风力机叶片模态分析及稳定性分析
ｋ， ７ １ ６ ９ ， ７ ． ３ ０１
， ３ ．９ ７ ， 一３ ８ １ ９ ２
０
根据 １ ＭＷ 叶片 翼 型 的特点 ， 叶片分 为 ４ 将 ５个 截面 ， 每个截 面上 有 ８ ６个 关 键 点 。通 过 Ｂｐｉｅ命 ｓｌ ｎ 令 将每个 翼 型上 的关键点 连成 １ 曲线 ， 后将 叶 ８条 然
１ ４
基于 Ａ Ｓ Ｓ建模 的风力机叶片模态分析及 稳定性分析 ＮＹ
基 于 Ａ Ｙ 建 模 的风 力机 叶 片模 态分 析及 稳 定性 分 析 ＮＳ Ｓ
赵 娜 ，李 军向 ，李成 良
（ 中材科技风 电叶片有限公 司，北京 １２ ０ ） ０ １１
摘要 ：以 １ Ｗ 水平轴风 力机 叶片为例 ， Ｍ 应用 Ａ Ｓ Ｓ有限元软件 ， ＮＹ 通过 Ａ Ｄ Ｐ Ｌ参数化语言 实现风 力机 叶片的有 限元 建模 。
叶片 的几何模 型 。
１ ２ 建 立有 限元模 型 ．
速发 展 ， 界上 不 少 国家 都 把 开发 利 用 风 能作 为一 世 项能 源政 策 。风 机 叶 片是 风 力 机 的关 键 部 件 之 一 ，
在单元类型的选择上， 根据叶片特点， 主要采用 ｓｅ １ ｓｅ ｈｌ 和 ｈｌ ９单元 ， ｌ ９ ｌ ９ 其中 ｓｅ １ ｈｌ 单元用于模拟 ｌ ９ 夹 芯结 构 。在 定 义材 料 性 能参 数 时 ， 主要 采 用 定 义
实常数 的方式 来 模 拟 材料 的性 能 、 铺层 角 和铺 层 厚
目 前大型风机叶片的材料主要是轻质高强 、 耐腐蚀
性好 、 具有 可设计 性 的复合材 料 ， 由于 叶片采 用 复合 材料铺 层设计 Ｊ结 构异 常复杂 ， ， 单纯 的经典 理论 解
基于Ansys的桁架结构起重机臂架局部稳定性分析系统
文章 编 号 ：１ ０ ０ １— ０ ７ ８ ５（ ２ ０ １ ３ ）０ ５— ０ ０ ５ ６—０ ４
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ａｉ ｍｉ ｎ ｇ ａ ｔ ｔ ｈ ｅ ｃ ｕ ｒ ｒ ｅ ｎ ｔ ｓ ｉ ｔ ｕ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｄ ｉ ｆ ｉ ｃ ｕ ｌ ｔ ｙ ｉ ｎ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｚ ｉ ｎ ｇ ｌ ｏ ｃ ａ ｌ ｓ ｔ ａ ｂ ｉ ｌ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ ｔ ｒ ｕ ｓ ｓ ｅ ｄ ｃ ｒ ａ ｎ ｅ ｂ ｏ ｏ ｍ， ｔ ｈ ｅ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｕ ｒ ａ ｌ
机
摘 要 ：针 对 工 程 中桁 架 结 构 起 重 机 臂 架 局 部 稳 定 性 分 析 困难 的 现状 ，采 用 结 构 参 数 化 设 计 方 法 ，运 用 Ａ ｎ —
ｓ ｙ ｓ 二次开发 Ａ Ｐ Ｄ Ｌ语 言 ，通过建立桁架 结构起重机臂 架参数化有 限元模型 ，探讨 和解 决 了在 开发桁架结构起 重 机臂 架局部稳 定性 系统时压杆稳定计 算方法的 比较和选择 、系统结构和逻辑 、系统实现 的关键点和难 点等问题 ，
一
汤 文治 王贡 献 袁建 明 武汉 ４ ３ ０ ０ ６ ３ 武 汉理 工大 学物流 工程 学 院
开发 了基于 Ｖ Ｂ ６ ． ０和 Ａ ｎ ｓ ｙ ｓ的桁架结构起重机臂架局部稳定性分析 系统 。 关键词 ：起重机 ；桁架式臂架 ；稳定性 ；分析 ；结构
中 图分 类 号 ：Ｔ Ｈ ２ １ ３ ． １ 文 献标 识码 ：Ａ
取 和综 合 ，开发 了 桁 架 式 臂 架 参 数 化 稳 定 性 分 析
系统 ，实现 了建 模 参 数 化 、结 果 可 视 化 和 处 理 自
动 化 ，为用 骤 ， 解 决 了工 程 中桁 架 结 构 臂 架 局 部 稳定 性 分 析计 算
ANSYS有限元数值模拟在某开挖高边坡稳定性分析中的应用
________________________________________________________________________道路工程觀ANSYS模拟在某开挖高边坡稳定性的许容，王辉（安徽省交通规划设计研究总院股份有限公司，安徽合肥246003）摘要：ANSYS有限元数值可以很好地模拟岩土体的力学性能，甚至通过选取适当的输入参数和计算模型,也能模拟出节理裂隙、软弱夹层、活动性断裂情形。
结合某开挖高边坡工程实例，利用ANSYS有限元软件，通过应力、变形以及能量计算分析边坡的稳定性。
关键词：ANSYS有限元;数值模拟;稳定性中图分类号：U416.1D4文献标识码：A DOI：10.13282/ki.wccst.2020.09.011文章编号：：673-4874（2020））9-0039-040引言边坡分析方多，常用的方法主要力、变形n量计算分析边坡性。
其采用矩阵分析模式,更加方程分析。
注意的土工程元分析时，不注重量值的大小，应更加注重应力的分布情况与相对的情况。
1边坡工程地质概况边坡南省境内,构造主要受北西向和近南北向构造控制！构造背分复杂。
该边坡区2#倾倒边坡冲沟下游侧1570-1840m高程处发育。
变形体表层覆盖有块石、碎石混粉土的坡积层;倾倒岩体主要为板岩（J h）；下伏基岩为变质火山角砾岩夹片理化变质凝灰岩（T3xd）。
2模型建立及数值模拟2.1有限元模型建立选取开挖边坡横剖面，该剖面正面开挖边坡，剖面线总长535m,前缘高程1540m,后缘高程1960m。
右岸边坡开挖至缆机，高程为1678m（见下页图1）。
剖面的二维的渗流插值的方式赋予网格中的各个节点,具体步骤如下：首先各个工况下的渗流场进行模拟,得出某刻的力图（见下页图2）。
提取图中各和力值,通过插值的方入ANSYS FLUENT模块中，使用TB、PM命令的和BQT义性。
然后，通过fluent输出中db格式文件，最导入ANSYS中。
ANSYS与ABAQUS稳定性分析报告比较
实用标准文案ANSYS与ABAQUS稳定性分析比较（转载-来自结构工程师崔家春的个人空间）其实，这些东西很简单，大多数朋友应该都比较了解。
但是作为整个稳定性分析的一部分，觉得还是整理一下吧，也算是对后来者又抛了一块砖。
算例描述：为了能体现出一般性，我故意找了一个比较大的结构。
这是一个单层网壳结构，最大尺寸在90m左右，杆件长度在 1.13m-3.63m之间，截面形式为箱型截面；构件布置见下图。
荷载任意挑选一个标准组合(具体是哪个不记得，只是验证软件单元特征，没有关系)。
在ANSYS软件中分别采用BEAM44、BEAM188和BEAM189进行计算。
分析结果见下文。
ANSYS BEAM44分析结果E1E2E3E4E5 N1 6.10 6.367.117.438.03N2 6.08 6.347.087.407.99N3 6.08 6.347.087.407.98N4 6.08 6.347.087.397.98备注：表格中N1、N2分别代表每根构件采用1、2个单元；E1、E2代表第1、2阶屈曲荷载因子；ANSYS BEAM188分析结果E1E2E3E4E5 N1 6.817.098.158.619.35N2 6.25 6.527.347.698.34N3 6.15 6.427.197.538.14N4 6.12 6.387.147.478.07N5 6.10 6.367.127.448.04N6 6.09 6.357.107.438.02N7 6.09 6.357.107.428.01N8 6.08 6.347.097.418.00N9 6.08 6.347.097.417.99 N10 6.08 6.347.097.407.99ANSYS BEAM189分析结果E1E2E3E4E5 N1 6.10 6.367.127.448.05N2 6.07 6.337.087.407.98N3 6.07 6.337.087.397.98N4 6.07 6.337.087.397.97精彩文档。
基于ANSYS的尾矿坝静、动力学稳定性分析
Ｓ ａ ｉ ｎ ｎ ｔ ｔ ａ ｄ Ｖｙ ， ｃ ｓ ｍｔ ｃ ￣ ￣ ｙ Ａ血 Ｉｓ ｆａ Ｔａｌ ｇ Ｄａ ａ ｅ ｎ Ａ ＹＳ ｙ ｉ ｏ ｉ ｎ ｍ Ｂ ｓｄ ｏ ＮＳ ｓ ｉ
ＭＡ ｈ ￣ Ｓｕ Ｃ Ｎ Ｙｕ ｎ ＷＵ ｉ ｇ ｏ ｇ ＨＥ ｍｉｇ Ｄｎ ｙｎ
式 中 ， 为绝对加速 度反应 谱系数 ， 也叫动力放大系数 ； 为 水平向地震动峰值加 速度 ； Ｔ为振动周期 ， 为特征周期 。 ％
坝体 抗 震 性 能 分 析 中 ， 取 值 为 ２ 根 据 相 关 文 ，
献［ ４， 烈度为 ８ ’ 】地震 Ｉ 度时 ， 对应的值为 Ｏ２ｇ ％ 取值为 ． ，
振型又可转化 为一 个单质 点来考 虑。使用 已经确 定 的设计 反应谱计算坝体在地震作用 下的反应 ， 归结 为寻求坝体 的 就 自振特性 。
１ １ 工 程 概 述 ．
０． 。 ２ｓ
抗震性能分析 应用 了反应谱 分析 法 ， 其原理是 以单 质点弹性 体系在实际地震过 程中的反应为基础 ， 过反应谱将动力 问 通 题静力化 ， 应用地震谱 曲线 ， 可 以按 照实 际地 面运动 来计 就 算坝体的反应 。复 杂结构 可以简化为若干振型的叠加 ， 每个
卢 ｛ ＝
（ ｏｒ。 ｔ／ ） ×
０１ ７ ．＜ ＇ ≤
＜Ｔ
（ １ ）
弱应力分布区 ， 分析其局部 变形并 进行 加 固， 以便 达到 除险 加固的 目的【 。 ２ Ｉ
在对 坝体抗震性能分析 的过 程中 ， 由于地震 时的地面运 动以水平方 向为主， 坝体 结构 的振动也 以水 平振动 为主 ， 因 此在进行动 力分析 时 只需 考虑 水平 方 向的 地震 荷 载作 用。
ａ ａｙｉ．ｐｏ ｉｉｇｓｍｅｒｆｒｎ ｅ ｏ ｈ ｔｂｌｙａ ａｙｉ ｔｅｄ ｍ． ｎ ｌｓｓ ｒｖｄｎ ｏ ｅｅｅ ｃ ｓｆｒｔｅｓ ｉｔ ｎ ｌｓ ａ ｉ ｓ ｈ ａ
基于ANSYS的无缝线路稳定性的分析
基于ANSYS的无缝线路稳定性的分析摘要：从连续弹性基础梁理论和有限元数值分析方法出发，用ANSYS软件建立了无缝线路中轨道结构的有限元模型，研究无缝线路钢轨在不同温度力作用下的稳定性。
分析了道床横向阻力对钢轨的横向位移的影响；不同道床纵向阻力作用下，钢轨的内力分布。
分析结果对钢轨的温度力测量和应力放散起着一定的指导作用。
关键词：无缝线路；有限元模型；温度力；横向位移0 引言无缝线路是一种新型的轨道结构，它在结构上限制了钢轨的伸缩。
当温升较大时，钢轨内将积存巨大的温度压力，有可能造成轨道的膨曲，亦即丧失稳定，这对列车运行的安全是个极大威胁。
由于日常的养护维修、线路大中修施工作业、列车碾压以及其它外部环境因素影响，无缝线路会不断产生位移和应力衰减，从而使锁定轨温自然下降，造成无缝线路不稳定，危及铁路行车安全，要求必需对不符合规定要求的无缝线路进行应力放散。
因此，钢轨温度力是无缝线路研究中的关键因素。
国内外很多学者曾从多个角度对无缝线路的温度力及稳定性做过大量的研究和试验，并提出了相应的研究方法和公式。
但是绝大多数都是用解析法来研究这个问题，如能量法，微分方程法等，而这些方法都对原型做了许多假设。
例如忽略道床纵向阻力，即假定温度力为常量等等。
无缝线路轨道的构成复杂、受力复杂，采用理论解析方法很难准确分析整体的稳定性。
但是由于轨道构成的特殊性、受力的复杂性及铁路运营条件的多变性，造成了轨道的受力异常复杂。
因此，精确分析钢轨在温度力作用下的变形是实际工程中的难点。
随着有限元理论及计算机技术的迅速发展，越来越多的人开始采用有限元方法研究无缝线路。
有限元法适用性较好，模型化能力强的数值方法，便于模拟线路所处的各种状态及各种重要工况。
本文的工作是建立在连续弹性基础梁理论之上，借助于有限元方法和ANSYS软件，充分考虑弹簧之间的相互帮助作用以及及几何非线性等影响因素，对无缝线路复杂受力状态下进行分析。
1 计算模型和有限元模型1.1 计算模型本文建立在连续弹性基础梁理论之上，认为钢轨是无限长梁，支撑在具有连续性的弹性基础上。
基于ANSYS的支架稳定性分析
基于ANSYS的支架稳定性分析摘要：随着大跨度桥梁在我国西南大山大河地区的高速发展，超高的桥梁支架在工程建设中的应用也日益广泛，这种细长结构的稳定性问题与强度问题同样重要，有时甚至起控制作用，因此对此类支架进行稳定性分析是十分必要的。
本文利用有限元分析软件ANSYS 建立了扣件式钢管支架的计算模型，通过对比不同支撑搭设方式下支架的极限承载力，对扣件式支架结构体系中支撑的作用进行了分析。
主要内容有：1．在ANSYS 有限元软件中建立分析支架结构的合理模型，并验证模型的正确性。
2．利用所建立的有限元模型，分析此类支架结构体系的失稳形式和其中支撑的作用。
关键词：扣件支架，稳定性，有限元分析，力学模型目录第1章绪论1.1 研究目的和意义1.2 国内外研究现状及分析第2章ANSYS中的屈曲分析2.1 屈曲分析的概念2.2 特征值屈曲分析2.3 非线性屈曲分析第3章支架结构体系在 ANSYS 软件中的实现 3.1 ANSYS中的单元模型3.2 材料的本构关系第4章扣件式钢管支架体系中支撑作用分析第5章结论和建议参考文献第1章绪论1.1研究目的和意义一般地，可以把建筑物的生命周期分为三个阶段施工建造阶段、正常使用阶段和维修加固阶段。
研究人员及设计工程师把大量的努力用在如何保障建筑物在正常使用阶段安全可靠的工作上。
虽然施工建造阶段存在大量的未知不定性,但在该方面的研究工作却相对较少。
对于一般性建筑物来说,建造时间一般为一到两年,其使用寿命大致为五十年左右,然而,据统计。
事故绝大多数发生在建筑施工阶段,其中桥梁支架、模板架这些临时辅助施工设施的坍塌是事故发生的主要原因。
可见,对施工过程中桥梁支架体系的研究是一项必要、迫切和重要的工作。
钢管支架大致可分为固定式组合支架、移动式支架和吊支架三大类, 其中固定式组合支架又包括钢管支架和框式支架两大类。
本文主要介绍的扣件式钢管支架由钢管和扣件组成、具有加工简便、搬运方便、通用性强等特点,已成为当前我国使用量最大、应用最普遍的一种支架,占支架使用总量的左右,在今后较长时间内,这种支架仍占主导地位。
ANSYS边坡稳定性分析命令流
asel,a,,,22,25,3
asel,a,,,26,28,2
asel,a,,,31,32,1
asel,a,,,34,50,2
asel,a,,,53,54,1
asel,a,,,56,59,3
asel,a,,,60,62,2
asel,a,,,65,67,1
MP,PRXY,4,0.3
MP,DENS,4,7960
!定义实常数
R,1,0.3,0.3*0.3*0.3/12,0.3, !衬砌支护实常数
R,2,3.14*0.025*0.025/4,, !锚杆实常数
asel,a,,,69,71,2
asel,a,,,75
aadd,all !删除所选择的所有面
allsel
!保存几何模型
save,Tunnel-geom.db
!划分网格生成有限元模型
!划分梁单元
mat,1 !指定梁单元材料特性
!进入前处理器
/PREP7
!定义分析参数
*set,jd_s ,0
*set,jd_e,180-jd_s
*set,num,30
*set,jd ,(jd_e-jd_s)/num
*set,distance,10 !溶洞与隧道距离
!划分锚杆
lsel,s,,,26,48,22 !选择锚杆线
lsel,a,,,61,71,10
lsel,a,,,77,89,12
lsel,a,,,92,95,3
lsel,a,,,107,113,3
lsel,a,,,125,131,6
MP,PRXY,2,0.32
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
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
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。
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.
– 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
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。
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.
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.
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c. 选择 OK. 12. 进行求解.
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.
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@，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@，密码：abcabc
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
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
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。
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。
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
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。