ANSYS 基础培训教程 Day1-2

ANSYS 基础培训教程 及命令流

第一天

几何不稳定性

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几何不稳定性

本章综述– 特征值屈曲 – 载荷控制

Training Manual

本章阐述几何不稳定性问题 即关于屈曲的问题，将介绍以下技术 本章阐述几何不稳定性问题, 即关于屈曲的问题，将介绍以下技术:

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– 位移控制 – 弧长法

September 30, 2001 Inventory #001491 9-2

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几何不稳定性

... 本章综述 本章包括以下主题 本章包括以下主题:A. 结构稳定性背景 B. 线性 特征值 屈曲过程 线性(特征值 特征值)屈曲过程

Training Manual

非线性和动力学分析 非线性和动力学分析 非线性和动力学分析 非线性和动力学分析 非线性和动力学分析 非线性和动力学分析 非线性和动力学分析 非线性和动力学分析 非线性和动力学分析 非线性和动力学分析 非线性和动力学分析 非线性和动力学分析

C. 非线性屈曲技术背景 D. 非线性前屈曲过程 E. 非线性后屈曲过程

September 30, 2001 Inventory #001491 9-3

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几何不稳定性

A. 结构稳定性背景

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很多结构需要评价它们的结构稳定性，细柱体、压杆和真空罐都是 很多结构需要评价它们的结构稳定性，细柱体、 稳定性非常重要的结构的例子。 稳定性非常重要的结构的例子。 在不稳定性 屈曲)的开始 在载荷没有实质性变化的情况下 除了一 在不稳定性(屈曲 的开始 在载荷没有实质性变化的情况下(除了一 屈曲 的开始, 个小的载荷扰动), 结构的位移将有一个非常大的变化{ 。 个小的载荷扰动 结构的位移将有一个非常大的变化 u}。非线性和动力学分析 非线性和动力学分析 非线性和动力学分析 非线性和动力学分析 非线性和动力学分析 非线性和动力学分析 非线性和动力学分析 非线性和动力学分析 非线性和动力学分析 非线性和动力学分析 非线性和动力学分析 非线性和动力学分析

F稳定 不稳定

F

September 30, 2001 Inventory #001491 9-4

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几何不稳定性

... 结构稳定性背景

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当增加轴向载荷 时, 一个理想化的端部固定的柱体将呈现下述行 当增加轴向载荷(F)时 为。非线性和动力学分析 非线性和动力学分析 非线性和动力学分析 非线性和动力学分析 非线性和动力学分析 非线性和动力学分析 非线性和动力学分析 非线性和动力学分析 非线性和动力学分析 非线性和动力学分析 非线性和动力学分析 非线性和动力学分析

F

F F分叉点 不稳定平

衡

中性平衡

Fcr u稳定平衡

uSeptember 30, 2001 Inventory #001491 9-5

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几何不稳定性

... 结构稳定性背景分叉点 分叉点 是载荷历程中的一点 该点可能存在两个分支解。 是载荷历程中的一点, 该点可能存在两个分支解。 在理想化的端部固定柱体的情况下 在临界载荷 cr)下, 在理想化的端部固定柱体的情况下, 在临界载荷(F 下 柱体可向左或向右屈曲，因此可能存在两个载荷路径。 柱体可向左或向右屈曲，因此可能存在两个载荷路径。 F 在实际结构中, 几何缺陷的存在或力的扰动(P 在实际结构中 几何缺陷的存在或力的扰动 ≠ 0) 将决定载荷路径的方向。 将决定载荷路径的方向。 P

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F

u

September 30, 2001 Inventory #001491 9-6

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几何不稳定性

... 结构稳定性背景稳定、 稳定、不稳定及中性平衡

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考虑下图所示球的平衡，若表面向上凹, 平衡是稳定的 扰动时 球返 考虑下图所示球的平衡，若表面向上凹 平衡是稳定的, 扰动时, 回初始位置。若表面向下凹, 平衡是不稳定的, 扰动时, 球将滚开。 回初始位置。若表面向下凹 平衡是不稳定的 扰动时 球将滚开。若 表面是平的, 球处于中性平衡, 扰动时, 钢球将保持在新的位置。 表面是平的 球处于中性平衡 扰动时 钢球将保持在新的位置。

非线性和动力学分析 非线性和动力学分析 非线性和动力学分析 非线性和动力学分析 非线性和动力学分析 非线性和动力学分析 非线性和动力学分析 非线性和动力学分析 非线性和动力学分析 非线性和动力学分析 非线性和动力学分析 非线性和动力学分析

稳定

不稳定

中性September 30, 2001 Inventory #001491 9-7

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几何不稳定性

... 结构稳定性背景临界载荷

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当 F < Fcr 时, 柱体处于稳定平衡状态，若引入一个小的扰动力 ≠ 柱体处于稳定平衡状态，若引入一个小的扰动力(P 0), 然后卸载 柱体将返回到它的初始位置。当 F > Fcr 时, 柱体处 然后卸载, 柱体将返回到它的初始位置。 于不稳定平衡状态, 任何扰动力将引起坍塌。 于不稳定平衡状态 任何扰动力将引起坍塌。 当 F = Fcr 时, 柱体 处于中性平衡状态，把这个力定义为临界载荷。 处于中性平衡状态，把这个力定义为临界载荷。

September 30, 2001 Inventory #001491 9-8

非线性和动力学分析 非线性和动力学分析 非线性和动力学分析 非线性和动力学分析

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几何不稳定性

... 结构稳定性背景极限载荷

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在实际结构中 很难达到临界载荷，因为扰动和非线性行为 低于 在实际结构中, 很难达到临界载荷，因为扰动和非线性行为, 临界载荷时结构通常变得不稳定。 临界载荷时结构通常变得不稳定。非线性和动力学分析 非线性和动力学分析 非线性和动力学分析 非线性和动力学分析 非线性和动力学分析 非线性和动力学分析 非线性和动力学分析 非线性和动力学分析 非线性和动力学分析 非线性和动力学分析 非线性和动力学分析 非线性和动力学分析

F分叉点 实际的结构响应, 实际的结构响应 低于临界载 荷时出现不稳定性。 荷时出现不稳定性。

Fcr

uSeptember 30, 2001 Inventory #001491 9-9

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几何不稳定性

B. 线性特征值屈曲 前屈曲和坍塌载荷分析的分析技术包括 前屈曲和坍塌载荷分析的分析技术包括:– 线性特征值屈曲 – 非线性屈曲分析

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非线性和动力学分析 非线性和动力学分析 非线性和动力学分析 非线性和动力学分析 非线性和动力学分析 非线性和动 …… 此处隐藏：4732字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……