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Abaqus屈曲分析,方钢管受压屈曲分析例题,实体、壳、梁单元对比、线性特征值屈曲、非线性屈曲失稳
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摘要: 本例题采用Abaqus数值模拟了两种截面尺寸的方钢管受压屈曲行为。分析方法包括:线性屈曲和非线性屈曲,其中线性屈曲为特征值屈曲分析,而非线性屈曲包含了初始缺陷、几何非线性、材料非线性、后屈曲分析。采用的单元类型有:实体单元、壳单元、梁单元。本例题对比了这三种单元计算结果的区别,探讨其适用范围。结果表明厚壁梁易整体屈曲,薄壁梁易局部屈曲。作者认为梁单元适用于厚壁细长梁,壳单元适用于薄壁结构,实体单元适用于短粗结构。 关键词:线性屈曲,非线性屈曲,实体,壳,梁 资料下载链接,注意链接比较长,务必完整复制才能正常打开 https://wx.mail.qq.com/ftn/download?func=3&key=9cc81a66aa4d9904aebb4b663539353858f376663739353846181d12515a530b060f48500209541554555d5e1a0e510a011a5755560e0c5c06030603015c1b3885a1dc8fa59bd296c2d2eaf1d2b7beddd2bf83fd85dfa9b18aaef583b2bad0b0e5d1fbf6d387bed1c1af4b16535f21c47386b1f1d35268a6e37b5054acd6d173da43fb&code=c7ef7958&k=9cc81a66aa4d9904aebb4b663539353858f376663739353846181d12515a530b060f48500209541554555d5e1a0e510a011a5755560e0c5c06030603015c1b3885a1dc8fa59bd296c2d2eaf1d2b7beddd2bf83fd85dfa9b18aaef583b2bad0b0e5d1fbf6d387bed1c1af4b16535f21c47386b1f1d35268a6e37b5054acd6d173da43fb&fweb=1&cl=1 1. 介绍 1.1. 什么是屈曲 屈曲(Buckling)是指在受到外部压力或压载作用下,材料或结构的稳定性失效,导致其产生弯曲、扭曲或变形的现象。这种失稳现象通常伴随着较大的振幅,甚至可能导致结构的坍塌或破坏。在工程和材料力学领域,屈曲是一个重要的研究课题,因为它涉及到结构的稳定性和负载承受能力,对于设计和工程实践具有重要意义。 1.2. 屈曲的发生原因 屈曲通常发生在纤维、柱、杆、梁、桁架等结构中,当这些结构承受了压力或压载,导致外部压力超过了结构的稳定性极限时,就会发生屈曲。压力可以是轴向的(作用在结构的长度方向)或横向的(作用在结构的横向方向)。此外剪切也会导致屈曲。 1.3. 屈曲的特征 屈曲通常表现为结构的整体弯曲或扭曲。这种弯曲或扭曲在结构中产生波动,并可能导致结构部分或全部失去稳定性。屈曲现象随着受到的外部压力的增加而加剧。 1.4. 屈曲的分析方法 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,屈曲分析方法包括: 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;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(Snap-through)分析(包含几何非线性和材料非线性)。 1.5. 屈曲类型 屈曲通常分为整体屈曲和局部屈曲。 整体屈曲(Global Buckling):整体屈曲通常指的是整个结构在受到压力或压载作用下的失稳行为。这种情况下,整个结构开始发生扭曲、弯曲或变形,可能导致结构整体坍塌或破坏。整体屈曲通常涉及到结构的全局几何和荷载响应,是一个宏观尺度的现象。工程师需要考虑整体屈曲来确保结构的稳定性和安全性。 局部屈曲(Local Buckling):局部屈曲是指材料或结构的某一局部区域在受到压力或压载作用下的失稳现象。这种情况下,通常是结构中的某些组成部分发生屈曲,而整个结构并未完全失稳。局部屈曲通常涉及到材料或结构的微观尺度,如截面内的局部形状或缺陷。局部屈曲可能影响结构的承载能力,但不一定导致整体失稳。
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