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在ANSYS Workbench中进行线性屈曲分析(特征值分析)

2021年05月11日 CAE 阅读 1,968 views 次

屈曲分析用来分析结构的稳定性,求解结构失稳时的临界载荷和极限载荷。结构稳定性分析分为两种:线性屈曲分析(特征值屈曲分析)和非线性屈曲分析。线性屈曲分析获得的是理想线弹性结构的理论屈服强度。

1、模型介绍

对下图所示薄壁矩形管进行线性屈曲分析,求解矩形管在1000N压力载荷下的屈服临界值。

2、线性静力学分析

在进行特征值屈曲分析前,需要首先进行线性静力学分析。将矩形管的一端固定,另一端施加1000N的压力,并进行线性静力学分析。

3、线性屈曲分析

在ANSYS Workbench中创建特征值屈曲分析项目(Eigenvalue Buckling,ANSYS Workbench 16.0之前是Linear Buckling),并将其与前面的静力学分析结果相关联。

进入Mechanical模块,在EigenvalueBuckling的Analysis Settings中设置模态计算的阶数(Max Modes to Find)。添加位移求解结果,并进行求解计算。

计算完成后可查看模态分析的各阶振型,第三阶的的振型如下所示。

在表格中可以查看各阶的线性屈曲系数(特征值),在本例中第一阶的线性屈曲系数为11.419,本例所施加的力为1000N,那么结构的一阶模态屈曲临界值为1000*11.419=11419N。即为保证结构的稳定性,矩形管所承受的最大轴向压力不应大于11419N。

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