刚构小模型，ABAQUS，ANSYS和SAP2000三个软件，特征值屈曲分析简单小例

shanhuimin923

最近捣鼓了两天屈曲分析，随手找了个很简单的小模型，来相互验证正确与否，本想验证完了，扔了得了.....想到可能对大家有点小的用途，顺便交流一二。

模型很简单，仅算是入门级小点心吧。纰漏之处应该还大有所在，感兴趣的欢迎进来交流一二。

----------------------------------------------------------------------------------------------------------
小模型简介：
几何尺寸：平面钢架，底部铰接，长L=6m，高L=6m
截面参数：H型钢，HW 200×200×8×12 ，惯性矩Ix=4.71e7mm4, Iy=1.6e7mm4
材料参数：Q345钢,弹性模量E=2.0e5N/mm2,密度7.85e-6 kg/mm3
荷载：集中荷载F=1000N，竖直向下，施加在顶部两节点。






1、理论计算
根据某一参考书，其反对称失稳和对称失稳的理论屈曲荷载为：
P1=2.104EI/L2, P2=14.66EI/L2.
据此公式计算，
反对称屈曲荷载:
P1=2.104EIx/L2=2.104×2.0e5×4.71e7/6000^2=550kN;
对称屈曲荷载:
P1=14.66EIx/L2=14.66×2.0e5×4.71e7/6000^2=3886kN;


2、SAP2000 v14.0
建模单位：N, mm
杆单元划分份数：10
定义荷载及工况：自重（考虑几何非线性）和Force（Buckling工况）
反对称和对称屈曲荷载： P1=473（Mode 3）和P2=3320（Mode 6）

3、ANSYS 11.0

Ansys特征值屈曲分析的主要步骤：

/pre7前处理：定义材料属性，单元类型beam3，创建模型，单位制，N，m

第1个 /solu：静力分析，施加集中力F=1000，得静力解，记得打开预应力开关【pstres, on】

第2个 /solu：，分析类型buckle,特征值提取方式（此处选取的lanb）

后处理/post：set,list:列举显示特征值；pldisp：显示屈曲模态。

（懂ansys的，可查看inp文件命令流）。

反对称和对称屈曲荷载： P1=476（Mode 1）和P2=3374（Mode 2）

4、ABAQUS 6.10

ABAUQS主要分析步：

单位制，N，mm

单元：B22

Step 1：静力分析，施加重力加速度g=9.8（貌似这一步nlgeom ,on/off影响不大）

Step 2：分析类型perturbation,buckle,特征值提取方式（选取的subspace）

（详见INP文件）

反对称和对称屈曲荷载： P1=459（Mode 1）和P2=3240（Mode 2）

liqiyang929

还是楼主想的好，感谢你的资料
学习下

jianmingcai1

有没有abaqus的有限元模型的过程

jiayj007

楼主，abaqus 为啥要分为两个分析步呢？

baker11

从对比的结果看似乎abaqus的结果更好一些。另两个软件得出的特征值偏大，也就是说预测的屈曲临界载荷偏大。是偏于危险的计算方法。实际情况可能载荷早已达到临界值

baker11

呵呵，看错了。得出的结果就是各模态的临界载荷。都小于理论值550和3886，差别似乎有点大。是不是网格太疏了？，abaqus的结果保守，我觉得还是保守点好

小飞侠leo

楼主加载的荷载位移曲线有下降段吗？

Robert_Su

最近捣鼓了两天屈曲分析，随手找了个很简单的小模型，来相互验证正确与否，本想验证完了，扔了得了.....想到可能对大家有点小的用途，顺便交流一二。

模型很简单，仅算是入门级小点心吧。纰漏之处应该还大有所在， ...
shanhuimin923 发表于 2011-4-15 10:42

理論計算應未考慮自重,

版主能否也提供有限元計算不考慮自重的結果與理論值比較?

Robert_Su

楼主加载的荷载位移曲线有下降段吗？
小飞侠leo 发表于 2011-4-22 08:53

求解buckle是求取特徵值,

不會有下降段.