6 横向扭转屈曲分析实例 (GUI 方式 ) 可以用BEAM188 和 BEAM189 单元来模拟直梁的弯曲和剪切,也可以模拟梁的横向扭转屈曲
为了建立这一模型, 需要建立足够密的梁单元网格
典型地,需要用一系列的梁单元来模拟一根直梁
如图7-4 所示
图7-4 悬臂梁的横向扭转屈曲悬臂梁的横向扭转屈曲,用60 个 BEAM188 单元模拟 (通过 / ESHAPE 显示) 《ANSYS Structural Analysis Guide》§7 详细叙述了屈曲分析
本例分析悬臂梁在末端承受横向载荷时的行为
1 问题描述一根直的细长悬臂梁, 一端固定一端自由
在自由端施加载荷
本模型做特征值屈曲分析, 并进行非线性载荷和变形研究
研究目标为确定梁发生支点失稳 (标志为侧向的大位移 )的临界载荷
参见图 7-5
2 问题特性参数材料特性:杨氏模量=1
0X10e4 psi ;泊松比 =0
几何特性:L=100 in ;H=5 in ;B=2 in
载荷为: P=1 lb
3 草图图7-5 梁的变形7
4 特征值屈曲和非线性破坏分析特征值屈曲分析是线性分析, 通常仅适用于弹性结构
通常在小于特征值屈曲分析得到的临界载荷之前发生材料屈服
这种分析比完全非线性屈曲分析所需的求解时间要少
用户还可以用弧长法做非线性载荷-位移研究,这时用弧长法确定临界载荷
对于更一般的情况,需要进行破坏分析
模型有缺陷时, 必须做非线性破坏分析, 因为完美模型不会表现出显著的屈曲
可以通过使用特征值分析得到的特征向量,来加入缺陷
求得的特征向量是对实际屈曲模态最接近的预测
添加的缺陷与梁的典型厚度相比,应为小量
缺陷删除了载荷 - 位移曲线的突变部分
通常情况下,缺陷最大值为梁厚度的 1%~10%
UPGEOM命令在前一步分析的基础上添加位移,并