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ABAQUS非线性屈曲分析方法介绍

有限元: 2020-06-30 14:51:03 阅读数: 54 分享到:

屈曲分析主要用于研究结构在特定载荷下的稳定性以及确定结构失稳的临界载荷,屈曲分析包括: 线性屈曲和非线性屈曲分析。线弹性失稳分析又称特征值屈曲分析;线性屈曲分析可以考虑固定的预载荷,也可使用惯性释放;非线性屈曲分析包括几何非线性失稳分析, 弹塑性失稳分析(材料非线性失稳分析), 非线性后屈曲分析(包含几何非线性和材料非线性)。

ABAQUS屈曲分析有三种方法:

1、直接施加极值载荷,拉出力-位移曲线,查看区区状态。这种方式不适合对称结构,如一块板、或圆筒,轴向加载时分析不出屈曲效果;

2、特征值屈曲分析方法,可以评估结构的屈曲临界值,但是只能是线性分析;

3、Riks法,这种方法可以计算最大临界载荷和屈曲后的后屈曲响应,可查看后屈曲状态,可以考虑材料非线性、几何非线性及初始缺陷的影响,其中初始缺陷通过特征值屈曲模态、振型及一般节点位移来表述。

我们此次课程中采用屈曲分析方式,先计算屈曲模态,也就是先做特征值屈曲分析,此分析为线性屈曲分析,在小变形的情况下进行,得出临界载荷(一般取一阶模态的eigenvalue乘以加载的单位载荷1),且需要在inp文件中输入如下图字符,输入次字符的目的是将初始缺陷的节点输出为.fil文件;然后将1阶屈曲模态做为初始缺陷引入极限载荷后屈曲分析,后屈曲分析可以定义非线性材料及几何非线性,所以risk屈曲分析也成为非线性屈曲分析.

分析模型,为一块薄长板


特征值屈曲分析



后屈曲分析



结果对比


(1)特征值屈曲分析


(2)引入初始缺陷的后屈曲分析


(3)直接加载极值载荷做屈曲分析,也就是我们开始介绍的第一种方法,对比结果看差异很大


动图结果


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