ansys做屈曲分析的全部过程及示例(2011-08-10 21:47:07)转载▼标签：杂谈分析过程说明：屈曲分析是一种用于确定结构开始变得不稳定时的临介荷载和屈曲结构发生屈曲响应时的模态形状的技术。
ANSYS提供两种结构屈曲荷载和屈曲模态分析方法：非线性屈曲分析和特征值屈曲分析。
非线性屈曲分析是在大变形效应开关打开的情况下的一种非线性静力学分析，该分析过程一直进行到结构的极限荷载或最大荷载。
非线性屈曲分析的方法是，逐步地施加一个恒定的荷载增量，直到解开始发散为止。
尤其重要的是，要一个足够小的荷载增量，来使荷载达到预期的临界屈曲荷载。
若荷载增量太大，则屈曲分析所得到的屈曲荷载就可能不准确，在这种情况下打开自动时间步长功能，有助于避免这类问题，打开自动时间步长功能，ANSYS程序将自动寻找屈曲荷载。
特征值屈曲分析步骤为：1.建模2.获得静力解：与一般静力学分析过程一致，但必须激活预应力影响，通常只施加一个单位荷载就行了3.获得特征屈曲解:A.进入求解B.定义分析类型C.定义分析选项D.定义荷载步选项E.求解4.扩展解之后就可以察看结果了示例1：!<ansys 7.0 有限元分析实用教程>!3．命令流求解!ANSYS命令流：!Eigenvalue BucklingFINISH !这两行命令清除当前数据/CLEAR/TITLE,Eigenvalue Buckling Analysis/PREP7 !进入前处理器ET,1,BEAM3 !选择单元R,1,100,833.333,10 !定义实常数MP,EX,1,200000 !弹性模量MP,PRXY,1,0.3 !泊松比K,1,0,0 !创建梁实体模型K,2,0,100L,1,2 !创建直线ESIZE,10 !单元边长为1mmLMESH,ALL,ALL !划分网格FINISH !退出前处理！屈曲特征值部分/SOLU !进入求解ANTYPE,STATIC !在进行屈服分析之前，ANSYS需要从静态分析提取数据PSTRES,ON !屈服分析中采用预应力DK,1,ALL !定义约束FK,2,FY,-1 !顶部施加载荷SOLVE !求解FINISH !退出求解/SOLU !重新进入求解模型进行屈服分析ANTYPE,BUCKLE !屈服分析类型BUCOPT,LANB,1 !1阶模态，子空间法SOLVE !求解FINISH !退出求解/SOLU !重新进入求解展开模态EXPASS,ON !模态展开打开MXPAND,1 !定义需要展开的阶数SOLVE !求解FINISH !退出求解/POST1 !进入通用后处理SET,LIST !列出特征值求解结果SET,LAST !读入感兴趣阶数模态结果PLDISP !显示变形后图形！NonLinear Buckling !非线性分析部分FINISH !这两行命令清除当前数据/CLEAR/TITLE, Nonlinear Buckling Analysis/PREP7 !进入前处理ET,1,BEAM3 !选择单元MP,EX,1,200000 !弹性模量MP,PRXY,1,0.3 !泊松比R,1,100,833.333,10 !定义实常数K,1,0,0,0 !底端节点K,2,0,100,0 !顶点L,1,2 !连成线ESIZE,1 !网格尺寸参数设定LMESH,ALL !划分网格FINISH !退出前处理/SOLU !进入求解ANTYPE,STATIC !静态分析类型（非屈服分析）NLGEOM,ON !打开非线性大变形设置OUTRES,ALL,ALL !选择输出数据NSUBST,20 !5个子步加载NEQIT,1000 !20步迭代AUTOTS,ON !自动时间步长LNSRCH,ON !激活线搜索选项/ESHAPE,1 !显示二维状态下变形图DK,1,ALL,0 !约束底部节点FK,2,FY,-50000 !顶部载荷稍微比特征值分析结果大FK,2,FX,-250 ! 施加水平扰动载荷SOLVE !求解FINISH !退出求解/POST26 !进入时间-历程后处理器RFORCE,2,1,F,Y !2#变量表示力NSOL,3,2,U,Y !3#变量表示y方向位移XVAR,2 !将x轴显示2＃变量PLVAR,3 !y轴显示3＃变量数据/AXLAB,Y,DEFLECTION !修改y轴标签/AXLAB,X,LOAD !修改x轴标签/REPLOT !重新显示图形示例2：!悬臂梁受端部轴向压力作用的屈曲分析!先进行静力分析，在进行特征值屈曲分析，最后进行非线性分析!静力分析fini/cle/filname,beam-flexure/tittle,beam-flexure/prep7 !*set,f1,-1e6 !设置轴向压力荷载参数et,1,beam189 !mp,dens,1,7.85e3 !设置材料参数mp,ex,1,2.06e11 !mp,nuxy,1,0.2 !sectype,1,beam,I,,2 !设置截面参数secoffset,cent !secdata,0.15,0.15,0.25,0.015,0.015,0.015,0,0,0,0 !k,1,0 !k,2,2.5,0 !k,3,1.25,1 !lstr,1,2 !latt,1,,1,,3,,1 !lesize,1,,,10 !/view,1,1,1,1 !/eshape,1.0 !dk,1,,,,0,all, !fk,2,fx,f1 !施加关键点压力finish !!/solu !antype,0 !eqslv,spar !求解器设置稀疏矩阵直接法pstres,on !打开预应力开关solve !finish !!特征值屈曲分析/solu !antype,1 !bucopt,lanb,6,0 !取前六阶模态分析mxpand,6,0,0,1,0.001 !solve !finish !!/post1 !set,first !pldisp,1 !set,next !pldisp,2 !set,next !pldisp,3 !set,next !set,next !pldisp,5 !set,next !pldisp,6 !*get,freq1,mode,1,freq !finish !!非线性屈曲分析/config,nres,200 !只记录两百步的结果!/prep7 !tb,biso,1,1,2 !定义材料非线性tbtemp,0 !tbdata,,2.0e8,0 !upgeom,0.01,1,1,'beam-flexure','rst' !对有限元模型进行一阶模态的位移结果0.01倍的修改save,beam-flexure,dbfinish !resu,beam-flexure,db!/solu !antype,0 !nlgeom,1 !打开大变形outres,all,all !arclen,1,0 !弧长法设置arctrm,l !弧长法终止准则达到第一个峰值是终止计算nsubst,200,,,1 !fk,2,fx,f1*freq1！fk,2,fx,f1*freq1*1.2 !将轴向压力值放大，放大系数为第一阶模态的主频solve !finish !!/post26 !nsol,2,2,u,y,deflection !提取自由端y方向的位移为变量deflection rforce,3,1,f,x,reactionf !提取固定端x方向的支座反力为变量reactionf/axlab,x,deflection !/axlab,y,reactionf !xvar,2 !plvar,3 !finish !共享ANSYS屈曲笔记总结(2011-08-10 21:48:59)转载▼标签：杂谈/pg/study/discuss/127.htmlANSYS屈曲笔记总结很多现有的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。
以下是我经过多次计算得出的一些分析经验，欢迎批评。
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，不能考虑初始缺陷如初始的变形和应力状态，不能考虑材料的非线性。
非线性分析比较好的是能够得到结构和构件的屈曲后特性，可以考虑初始缺陷还有材料的非线性包括边界的非线性性能。
但是在分析的时候最好是在线性特征值的基础上，因为这种方法的结果依赖所加的初始缺陷，如果所加的几何缺陷不是最低阶，可能得到高阶的失稳模态。
第一类稳定问题:是指完善结构的分支点屈曲和极值点屈曲。
第二类稳定问题：有初始缺陷的发生极值点屈曲屈曲又称失稳，是指结构和构件保持原有构形的能力，可分为分支点失稳和极值点失稳，前者是没有缺陷的情况下发生的，后者是实际有缺陷情况下发生的，求屈曲关键是想求其失稳荷载及模态。
数学公式能表达的屈曲很有限，典型的是轴心受压杆件的欧拉临界荷载公式Pcr=π2EI/l2问题一在考虑恒载和活载时的屈曲分析中（一圆弧拱，跨中受一竖向单位集中力）提取1、2阶模态，执行命令set,list后：2阶屈曲模态前的那个是屈曲荷载系数。