ansys錯誤屈曲分析的案例
ANSYS屈曲分析和非線性屈曲分析（技術(shù)貼）
對于后屈曲分析，ANSYS 17.0以后計(jì)算過程發(fā)生了很大的變化，ANSYS 17.0以前版本的屈曲分析流程如下：
圖4：ANSYS 17.0以前版本的屈曲分析流程
在Mechanical APDL模塊要添加命令如下，目的將屈曲模態(tài)乘以一個較小的系數(shù)（本例為0.002）作為初始缺陷，使用mapdl中的upgeom命令來完成這項(xiàng)工作。：
ANSYS更高版本允許您從線性特征值屈曲分析中獲取模態(tài)形狀，并將其作為初始幾何圖形輸入另一個靜態(tài)結(jié)構(gòu)分析模型單元?，F(xiàn)在只需將特征值屈曲分析的解單元拖到獨(dú)立靜態(tài)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的模型單元上。同時(shí)連接工程數(shù)據(jù)單元。
關(guān)鍵是要查看屈曲分析的解單元的屬性窗口。在上面的圖片中，這是B6單元。（如果需要，右鍵單擊并單擊屬性。）這允許您在結(jié)構(gòu)分析中選擇新模態(tài)形狀和比例因子。通常為模態(tài)1。添加初始缺陷如圖：
然后，可以在第二次結(jié)構(gòu)分析中應(yīng)用相同的邊界條件，但使力為F*荷載系數(shù)（FL）的屈曲荷載，其中F是屈曲分析中計(jì)算的極限荷載。確保在第二次結(jié)構(gòu)分析設(shè)置中打開大變形。隨著載荷增加，結(jié)構(gòu)產(chǎn)生變形，直到結(jié)構(gòu)失穩(wěn)。增加荷載將導(dǎo)致后屈曲變形。
展開 ANSYS結(jié)構(gòu)屈曲分析的理論背景 附ANSYS工程結(jié)構(gòu)數(shù)值分析王新敏下載
ANSYS的特征值屈曲分析基于經(jīng)典穩(wěn)定性理論，用于計(jì)算不考慮缺陷的理想結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定臨界屈曲問題。首先進(jìn)行靜力分析，得到外部載荷{F}作用下的應(yīng)力和應(yīng)力剛度[S]。在靜力有限元平衡方程中計(jì)入幾何剛度的影響，即：
將載荷{F}放大倍，幾何剛度[S]隨之放大，對于臨界屈曲情況，位移上施加一個任意的擾動ψ也是可能的平衡狀態(tài)，即有(說明：下面一段由于公式和圖片不便編輯，直接使用電子稿截圖)：
需要注意的是，工程上有實(shí)際意義的只是最低階的臨界屈曲荷載。盡管特征值屈曲得到的臨界荷載是偏于不安全的估計(jì)，但其失穩(wěn)模式能給設(shè)計(jì)人員提供啟發(fā)。由于實(shí)際結(jié)構(gòu)是有缺陷的，因此常采用特征值屈曲的失穩(wěn)模式按比例縮小作為結(jié)構(gòu)的初始幾何缺陷，疊加到結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)上，考慮材料非線性和大變形，按增量法逐步增加結(jié)構(gòu)荷載，進(jìn)行非線性靜力分析，直至結(jié)構(gòu)達(dá)到結(jié)構(gòu)的屈曲極限承載力。
下載地址：ANSYS工程結(jié)構(gòu)數(shù)值分析王新敏
展開 ANSYS知識普及系列19——ansys workbench非線性屈曲分析
本人準(zhǔn)備出一個ANSYS知識普及系列，將有用的網(wǎng)上資料歸攏，由于知識水平有限，不對之處請諒解。也歡迎各位網(wǎng)友**好的資料分享，讓我們共同完成這個ANSYS知識普及系列。
編輯人：技術(shù)鄰ANSYS專家
業(yè)務(wù)咨詢網(wǎng)址：http://www.yqgqt.org.cn/content/other/402981
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2、如侵犯知識產(chǎn)權(quán)，請聯(lián)系ANSYS專家本人或者技術(shù)鄰，我將第一時(shí)間刪除。
小技巧：加本人關(guān)注，可以及時(shí)觀看本人發(fā)布的技術(shù)貼
摘自（http://blog.sina.com.cn/s/blog_625847130101h78r.html）
很多旋轉(zhuǎn)受壓結(jié)構(gòu)必須進(jìn)行屈曲分析，常規(guī)結(jié)構(gòu)屈曲分析軟件有nastran、abaqus和ansys，nastran對線性大型模型分析效率較高；abaqus屈曲分析使用較少；ansys使用比較頻繁，其快速建模，與CAD軟件的良好借口及有限元模型前處理的便捷性（WB界面）很有吸引力，屈曲分析功能較為完善，可以進(jìn)行線性、非線性和后屈曲分析。
ansys學(xué)習(xí)資料中介紹較多的是線性屈曲分析。線性屈曲分析在工業(yè)實(shí)際中預(yù)測的值偏高，有的甚至超過實(shí)際實(shí)驗(yàn)測試值的幾十倍，線性分析唯一優(yōu)勢是其分析速度較快。但在實(shí)際中其預(yù)測值參考價(jià)值不大，僅給定結(jié)構(gòu)屈曲失效的上限值。非線性屈曲分析考慮其他因素，包括結(jié)構(gòu)加工缺陷（幾何），材料非線性等，因此較為接近實(shí)際情況，但計(jì)算耗時(shí)較長。針對最艱難學(xué)習(xí)情況歸納總結(jié)非線性屈曲分析時(shí)技術(shù)要點(diǎn)及應(yīng)注意事項(xiàng)。
展開 基于ANSYS的拱橋屈曲分析
基于ANSYS的拱橋屈曲分析
單元類型：link8
材料屬性：
mp,ex,1,2.1e11
mp,alpx,1,1.2e-5
mp,dens,1,7.8e3
mp,prxy,1,0.3
實(shí)常數(shù)：
r,1,1.2*2.18e-3 !下玄桿2*L80*7
r,7,1.2*2.18e-3 !上玄桿2*L80*7
r,8,1.09e-3 !組間橫聯(lián)L80*7
r,2,0.00127 !斜邊桿槽鋼100
r,3,0.000614 !豎桿、小斜桿L63*5
r,4,1.974e-3 !片間水平連桿2*L100*50*8
r,6,1.09e-3 !橫截面交叉橫聯(lián)，上弦片間水平橫聯(lián)（間距1m）L80*7
r,10,2.18e-3 !下弦片間水平橫聯(lián)（間距2m）2L80*7 （將兩根合并到一根）
r,9,2.18e-3 !組間水平橫聯(lián)2*L80*7
r,15,2.0*2.18e-3 !拱腳上下弦加強(qiáng)處2*L80*7
r,16,2.0*0.00127 !拱腳加強(qiáng)斜邊桿槽鋼100
r,17,6*1.974e-3 !
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基于ANSYS的軸心受壓柱屈曲分析
<2>隨著截面慣性矩的均勻減小，而特征值屈曲系數(shù)與非線性屈曲系數(shù)差值越來越小，但差值率基本相差不大。
<3>線性特征值屈曲分析所產(chǎn)生的多階模態(tài)結(jié)果，是對于線性屈曲計(jì)算產(chǎn)生的不同特征值所得的變形。然而工程實(shí)際是不會對同一個結(jié)構(gòu)產(chǎn)生多種屈曲的，當(dāng)承載使其達(dá)到第一階屈曲的載荷時(shí)，就會發(fā)生屈曲，因此第一節(jié)屈曲是我們設(shè)計(jì)時(shí)參照的重點(diǎn)。
<3>當(dāng)作用在梁頂端的載荷逐漸增大時(shí)，伴隨著位移增大的同時(shí)，結(jié)構(gòu)發(fā)生屈曲。對于理想彈性材料，結(jié)構(gòu)的支反力隨著跨中截面UX 方向位移逐漸增大，并且在加載達(dá)到一定數(shù)值時(shí)發(fā)生屈曲，曲線在此位置發(fā)生了明顯的斜率變化在屈曲位置之后，曲線變得平緩，并且隨著加載的增加，緩慢的增大。
<4>在求解非線性問題時(shí)解法的選擇。ANSYS 對屈曲問題不同處理方式有：線性特征值屈曲法，Newton－Raphson 法，弧長法。三種方法各有優(yōu)劣。線性特征值屈曲法前面已經(jīng)提到，不適合解決工程實(shí)際問題。Newton－Raphson 法可以控制子步數(shù)，最為常用。用弧長法作屈曲分析時(shí)，一定使用應(yīng)力剛化，這在非線性屈曲分析中，由于打開了大變形選項(xiàng)而自動滿足?；￠L法由于程序可以自動控制步長，所以計(jì)算速度快，并且可以更為精確的捕捉到極值點(diǎn)。弧長法可以控制最大步長，如果最大步長太大，可能使求解跨過臨界載荷點(diǎn)；得到一個錯誤的結(jié)果。 也可以設(shè)定最下迭代步長，使得程序可以不斷縮小步長至最小步長，來達(dá)成收斂。
三、結(jié)論
1 .基于ANSYS進(jìn)行屈曲分析中，單元數(shù)量的選擇對分析結(jié)果影響很大，通過所得數(shù)據(jù)進(jìn)行對比，當(dāng)前后兩個結(jié)果滿足一定誤差要求時(shí)，即可認(rèn)為結(jié)果正確，否則應(yīng)繼續(xù)改變網(wǎng)格密度得到結(jié)果進(jìn)行比較。最終找到本單元類型所需劃分最佳的單元數(shù)量，本論文進(jìn)行屈曲分析時(shí)選取最佳單元數(shù)量為100。
2. 線性特征值屈曲分析所產(chǎn)生的多階模態(tài)結(jié)果，是對于線性屈曲計(jì)算產(chǎn)生的不同特征值所得的變形。
展開 ANSYS workbench 推桿線性屈曲分析 ￥10
本案例適合哪些人學(xué)習(xí)：
1、學(xué)習(xí)型仿真工程師
2、理工科院校學(xué)生
你會得到什么：
1、學(xué)習(xí)推桿三維模型的處理
2、學(xué)習(xí)線性屈曲分析步的建立
3、學(xué)習(xí)線性屈曲分析的邊界條件的施加
4、學(xué)習(xí)線性屈曲分析的載荷的施加
案例介紹：
所使用軟件為ANSYS workbench2020R2.
案例介紹了ANSYS workbench 推桿線性屈曲分析。
本案例完整得提供了分析相關(guān)所有的分析文件。
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Ansys | 環(huán)肋圓柱體的非線性屈曲分析
本文展示了環(huán)肋圓柱體的非線性屈曲分析模擬。該問題說明了如何進(jìn)行線性特征值屈曲分析，以便為數(shù)值模型引入初始缺陷。之所以需要引入幾何缺陷，是因?yàn)閷τ谕昝缹ΨQ的問題，數(shù)值上不會出現(xiàn)非對稱屈曲。
目標(biāo)
熟悉線性特征值屈曲分析
熟悉非線性屈曲分析
步驟
靜力結(jié)構(gòu)分析
1、創(chuàng)建一個靜力結(jié)構(gòu)分析系統(tǒng)。
2、定義鋁合金材料。該鋁材的楊氏模量為71000MPa，泊松比為0.33，屈服強(qiáng)度為280MPa，切線模量為70MPa。
3、導(dǎo)入幾何模型（圖 1）。
圖 1. 環(huán)肋圓柱柱體的幾何模型
4、定義連接并劃分網(wǎng)格。定義連接，將圓柱柱的頂邊和底邊分別與頂部和底部板連接。
5、分配邊界條件并運(yùn)行模擬。固定底板的底面，并在頂板上施加 10 N 的壓力。
特征值屈曲分析
6. 創(chuàng)建一個特征值屈曲分析系統(tǒng)。將一個特征值屈曲分析拖拽到靜力結(jié)構(gòu)分析的“求解”單元上。特征值屈曲分析將基于靜力結(jié)構(gòu)分析的結(jié)果（圖 2）。
圖 2. 兩個分析系統(tǒng)之間的連接
7、運(yùn)行特征值屈曲分析。無需定義邊界條件，因?yàn)槠湟寻陟o力結(jié)構(gòu)分析的結(jié)果中。特征值分析的模態(tài)形狀將用作后續(xù)分析的初始幾何缺陷。圖2展示了第一階模態(tài)形狀的示意。
圖 3. 線性特征值分析的模態(tài)形狀
靜力結(jié)構(gòu)分析
8、創(chuàng)建一個靜力結(jié)構(gòu)分析系統(tǒng)。將特征值分析的求解結(jié)果拖拽到新靜力結(jié)構(gòu)分析的模型單元上。此操作用于使用特征值模態(tài)形狀的變形形狀。在屬性中將變形形狀的比例因子設(shè)為0.1。
9、定義連接。連接的定義與第一次靜力結(jié)構(gòu)分析相同。
10、定義分析設(shè)置和邊界條件。開啟大變形，并設(shè)置最大子步數(shù)為500。
展開 基于ANSYS的拱橋屈曲分析（命令流） ￥1
基于ANSYS的拱橋屈曲分析（命令流），和基于ANSYS的拱橋屈曲分析一起配合用，感興趣的可以下載，象征性收1元
ANSYS workbench 圓筒線性屈曲分析 ￥10
本案例適合哪些人學(xué)習(xí)：
1、學(xué)習(xí)型仿真工程師
2、理工科院校學(xué)生
你會得到什么：
1、學(xué)習(xí)圓筒三維模型的處理
2、學(xué)習(xí)線性屈曲分析步的建立
3、學(xué)習(xí)線性屈曲分析的邊界條件的施加
4、學(xué)習(xí)線性屈曲分析的載荷的施加
案例介紹：
所使用軟件為ANSYS workbench2020R2.
案例介紹了ANSYS workbench 圓筒線性屈曲分析。
本案例完整得提供了分析相關(guān)所有的分析文件。
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ANSYS workbench 工字梁線性屈曲分析 ￥10
本案例適合哪些人學(xué)習(xí)：
1、學(xué)習(xí)型仿真工程師
2、理工科院校學(xué)生
你會得到什么：
1、學(xué)習(xí)工字梁三維模型的處理
2、學(xué)習(xí)線性屈曲分析步的建立
3、學(xué)習(xí)線性屈曲分析的邊界條件的施加
4、學(xué)習(xí)線性屈曲分析的載荷的施加
案例介紹：
所使用軟件為ANSYS workbench2020R2.
案例介紹了ANSYS workbench 工字梁線性屈曲分析。
本案例完整得提供了分析相關(guān)所有的分析文件。
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ANSYS/LS-DYNA 一個簡單的薄壁方管的屈曲分析實(shí)例
ANSYS/LS-DYNA 一個簡單的薄壁方管的屈曲分析
做的一個很簡單的薄壁方管的屈曲分析。
方管長寬高分別為40、40、400。采用四分之一模型分析。固定端z=0約束z方向位移，另一端z=400約束x和y的方向位移。
x、y和z軸的旋轉(zhuǎn)自由度。Z方向施加位移載荷。另外定義對稱便捷條件。比如zx面。約束y方向位移，和x、z的旋轉(zhuǎn)自由度。
另一面類似。因?yàn)楣茉趬嚎s過程中會相互接觸。所以要定義單面自動接觸。
邊界條件的施加
應(yīng)力場動畫
k文件
很簡單適合初學(xué)者
111.zip
下面是自適應(yīng)方法得到的結(jié)果
普通方法得到的應(yīng)力云圖
自適應(yīng)方法得到的應(yīng)力云圖
9 U3 D- K) \5 `
動畫
至于自適應(yīng)網(wǎng)格方法的優(yōu)點(diǎn)，大家自己查閱相關(guān)資料。這兒就略了$ S3 A* {" b# k
0 C0 D& D+ v( [8 y; V
自適應(yīng)k文件
112.zip
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Ansys – Linear 和 Nonlinear Buckling，線性和非線性屈曲分析 ￥15
教程內(nèi)容：
第1節(jié)：簡介
第1講屈曲簡介
第二講線性屈曲
第三講特征值屈曲
第4講線性屈曲示例-1
第五講線性屈曲示例-2
第2節(jié)：基于非線性的線性屈曲
第6講非線性屈曲簡介
第7講基于非線性的線性屈曲示例
第3節(jié)：非線性屈曲
第8講非線性屈曲簡介
第9講非線性屈曲示例第1部分
第10講非線性屈曲示例第2部分
第4節(jié)：后屈曲
第11講后屈曲簡介
第12講屈曲后示例
第5節(jié)：弧長法
第13講弧長法
第14講Ansys的基本原理
展開 材料力學(xué)之壓桿穩(wěn)定ANSYS特征值屈曲分析
分析類型-特征值屈曲
BUCOPT,SUBSP,1,0,0 !特征值屈曲分析選項(xiàng)SUBOPT,0,0,0,0,0,ALL
MXPAND,1,0,0,0,0.001, !擴(kuò)展模態(tài)數(shù)
SOLVE !求解
FINISH
/POST1
SET,LIST !列表查看特征值
/GFORMAT,F,12,3, !數(shù)據(jù)格式
/DSCALE,ALL,30 !變形比例
PLNSOL, U,SUM, 0,1.0 !屈曲變形
轉(zhuǎn)載自好學(xué)ANSYS公眾號，具體操作過程，請移步至公眾號哦~這里是鏈接：https://mp.weixin.qq.com/s/uvsEt4sW1KQXiAh_9fF2dg
展開 ANSYS經(jīng)典案例在Workbench中實(shí)現(xiàn)之薄壁結(jié)構(gòu)的屈曲與后屈曲分析
仿真步驟
1 特征值線性屈曲分析
線性屈曲分析可以預(yù)測理想線彈性結(jié)構(gòu)的理論屈曲載荷，同時(shí)還可以提供用于后續(xù)非線性屈曲分析中初始缺陷定義的屈曲模態(tài)振型。因此，線性屈曲分析對于整個分析很有必要。在ANSYS中，通過特征值屈曲分析進(jìn)行結(jié)構(gòu)的線性屈曲評估。具體步驟是：
（1）在靜力學(xué)中定義所需的邊界條件和載荷（通常為單位載荷，有時(shí)視具體情況而定）；
（2）進(jìn)行特征值線性屈曲分析，輸出理論屈曲載荷和屈曲振型。
圖3 特征值線性屈曲分析流程
圖4 約束頂蓋板三個位置處的平動自由度
圖5 施加壓強(qiáng)載荷0.24MPA
定義輸出前十階屈曲模態(tài)，點(diǎn)擊solve進(jìn)行計(jì)算。
2 非線性屈曲分析
在進(jìn)行非線性屈曲分析之前，有一點(diǎn)必須明確：如果結(jié)構(gòu)是完全理想的對稱結(jié)構(gòu)（事實(shí)上沒有結(jié)構(gòu)是完全對稱的），理論上在仿真中是不會出現(xiàn)非線性屈曲失效，正是由于各種公差和工藝上不可避免的缺陷，才產(chǎn)生屈曲失效的可能。所以，在非線性屈曲分析中，對于本案例這個完全理想的對稱結(jié)構(gòu)模型，需要引入結(jié)構(gòu)的初始缺陷。
通常有兩種方法對結(jié)構(gòu)定義初始缺陷：
（1）在結(jié)構(gòu)上定義一個很小的擾動載荷。在此并不推薦使用這種方法，因?yàn)楹茈y把握應(yīng)該施加多大的擾動載荷，同時(shí)也無法判斷在結(jié)構(gòu)的什么位置施加這個擾動載荷。如果擾動載荷過大，那么將會得到與實(shí)際完全不同的結(jié)果。
（2）通過屈曲模態(tài)振型配合縮放系數(shù)定義初始缺陷。通過線性特征值屈曲分析，可以得到結(jié)構(gòu)的屈曲模態(tài)振型，這些振型可以通過命令流引入，直接對單元節(jié)點(diǎn)的坐標(biāo)位置進(jìn)行更新。建議引入多階屈曲振型模態(tài)，同時(shí)應(yīng)保證初始缺陷的量級與制造公差的量級接近（通常小于1%）。
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