鋼管屈曲ansys的案例
ANSYS屈曲分析和非線性屈曲分析（技術(shù)貼）
對(duì)于后屈曲分析，ANSYS 17.0以后計(jì)算過(guò)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(gè)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(lái)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(gè)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(kāi)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(kāi) ANSYS知識(shí)普及系列19——ansys workbench非線性屈曲分析
本人準(zhǔn)備出一個(gè)ANSYS知識(shí)普及系列，將有用的網(wǎng)上資料歸攏，由于知識(shí)水平有限，不對(duì)之處請(qǐng)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(gè)ANSYS知識(shí)普及系列。
編輯人：技術(shù)鄰ANSYS專家
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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(duì)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(cè)的值偏高，有的甚至超過(guò)實(shí)際實(shí)驗(yàn)測(cè)試值的幾十倍，線性分析唯一優(yōu)勢(shì)是其分析速度較快。但在實(shí)際中其預(yù)測(cè)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(zhǎng)。針對(duì)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(kāi) 超大跨鋼管混凝土拱橋 ANSYS APDL 精細(xì)化建模案例介紹 ￥39.9
案例概述
本案例展示了一個(gè)基于 ANSYS APDL 的超大跨鋼管混凝土拱橋有限元建模與分析過(guò)程。橋梁主跨超過(guò) 400 米，模型采用雙單元法（Double-Element Method），以簡(jiǎn)化且合理的方式模擬鋼管混凝土拱橋在彈性階段的整體受力與剛度特性。模型經(jīng)過(guò)充分驗(yàn)證，可一次性完成恒載分析并順利收斂，結(jié)果穩(wěn)定可靠，可作為工程參考和教學(xué)示例的基礎(chǔ)模型。
該案例提供了完整的可運(yùn)行文件，包括模型文件（TrussArcBridge.cdb）和計(jì)算命令流文件（TrussArcBridge.mac），用戶可直接在 ANSYS 環(huán)境中加載并執(zhí)行，也適用于ansys workbench，快速得到結(jié)構(gòu)受力結(jié)果。
圖1-1 模型
圖1-2 邊界
圖1-3 位移結(jié)果
1.2. 建模思路與單元?jiǎng)澐?模型采用以主拱、吊索、橋面體系為核心的空間有限元結(jié)構(gòu)體系。主拱肋及桁架部分采用 BEAM188 單元，用以模擬具有彎曲和剪切變形能力的空間桿件；吊索采用 LINK180 單元，主要承受軸向拉力，計(jì)算效率高且穩(wěn)定性好；橋面采用 SHELL181 單元，用以反映組合橋面的彎曲與剪切剛度，實(shí)現(xiàn)橋面與主拱的合理協(xié)同。
材料部分采用彈性模型，鋼管混凝土雙單元法理，既保證了分析的合理性，又避免了復(fù)雜的非線性求解過(guò)程。邊界條件采用固結(jié)與簡(jiǎn)支混合形式，可根據(jù)不同橋型和設(shè)計(jì)要求靈活修改。
該模型采用合理的節(jié)點(diǎn)耦合與剛度協(xié)調(diào)方式，確保鋼管與混凝土、拱肋與橋面、吊索與桁架之間的力學(xué)傳遞真實(shí)可靠。
1.3. 案例文件說(shuō)明
TrussArcBridge.cdb：為模型文件，包含節(jié)點(diǎn)、單元、截面、材料及邊界定義，可直接在 ANSYS 中導(dǎo)入使用。
展開(kāi) 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(wèn)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(duì)于臨界屈曲情況，位移上施加一個(gè)任意的擾動(dòng)ψ也是可能的平衡狀態(tài)，即有(說(shuō)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(kāi) 
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(huì)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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基于ANSYS的拱橋屈曲分析
基于ANSYS的拱橋屈曲分析
單元類(lèi)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 !
展開(kāi) Ansys | 環(huán)肋圓柱體的非線性屈曲分析
反力-時(shí)間曲線（圖 5）顯示了峰值力的大小，該峰值對(duì)應(yīng)于屈曲載荷。
圖 4. 圓柱柱體的屈曲形狀
圖 5. 反力-時(shí)間曲線
總結(jié)
本模擬通過(guò)圓柱柱體局部屈曲分析，說(shuō)明了如何向初始幾何引入缺陷。這種缺陷量對(duì)于使模型在數(shù)值上發(fā)生屈曲是必要的。使用非線性穩(wěn)定化是為了在屈曲點(diǎn)處實(shí)現(xiàn)收斂。
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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(huì)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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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模擬鋼管混凝土
用Ansys或Abaqus分析鋼管混凝土結(jié)構(gòu)或構(gòu)件
以上兩個(gè)軟件國(guó)外都有人用來(lái)分析鋼管混凝土結(jié)構(gòu)，但建模的方法不盡相同。關(guān)鍵在于鋼管和混凝土本構(gòu)關(guān)系的選取以及兩者之間的界面處理方法，各位有沒(méi)有這方面的經(jīng)驗(yàn)?zāi)芟蛭覀兇蠹医榻B一下。
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程序中大概只有Drucker-Prager比較適合描述受約束混凝土的本構(gòu)關(guān)系，因?yàn)檫@個(gè)模型可以考慮 hydrostatic stress （流體靜應(yīng)力）的影響。在程序中，需要輸入cohesion,angle of internal friction，(one more for ANSYS is theangle of dilatancy)。
值得注意的是，兩個(gè)軟件確定這幾個(gè)參數(shù)的公式各不相同，很是令人頭疼。
其實(shí)user manuals不可能給出明確的表達(dá)式，因?yàn)榈侥壳盀橹?，好像沒(méi)有研究把鋼管的強(qiáng)度，混凝土的強(qiáng)度，含鋼率等等因素（i.e. the confinement）全部在Drucker-Prager 中考慮進(jìn)去。
至于兩種材料的界面，日本的 Hanbin Ge曾用link element來(lái)模擬，但在他的文章中，沒(méi)有詳細(xì)的描述。軸壓狀況下，好像可以忽略滑移。偏壓可能情況有所不同。
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韓教授書(shū)上的混凝土應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系，可以簡(jiǎn)單理解為單向受力的混凝土本構(gòu)關(guān)系（考慮了鋼管的約束），因此不能用于多向應(yīng)力狀態(tài)下混凝土的有限元分析。材料非線性有限元分析，需要定義材料的屈服面，流動(dòng)準(zhǔn)則，強(qiáng)化準(zhǔn)則，等等。對(duì)受約束的混凝土，還要考慮體積膨脹，鋼管對(duì)它的約束等因素。顯然，不是一個(gè)簡(jiǎn)單的應(yīng)力-應(yīng)變曲線所能概括的。
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三向有限元分析，需要定義屈服面、流動(dòng)準(zhǔn)則和強(qiáng)化準(zhǔn)則等等，而考慮鋼管約束的混凝土本構(gòu)關(guān)系，只是應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系。
展開(kāi) 基于ANSYS的軸心受壓柱屈曲分析
軸心受壓柱特征值屈曲和非線性屈曲的ANSYS分析
在 ANSYS 中，穩(wěn)定分析分為兩類(lèi)：線性特征值屈曲分析和非線性屈曲分析。
本節(jié)通過(guò)改變截面尺寸達(dá)到改變桿件長(zhǎng)細(xì)比的目的，選取模型長(zhǎng)度為l=5m，由于長(zhǎng)細(xì)比（）的變化只與截面剛度有關(guān)。本節(jié)針對(duì)7種不同的大柔度桿（）進(jìn)行分析，截面尺寸及截面慣性矩如表（2），截面1-4取截面慣性矩變化梯度為200cm4，截面4-7取截面慣性矩變化梯度為10cm4。最后把特征值屈曲和非線性屈曲所得結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，提出什么情況下可以選著用特征值屈曲什么情況下選擇用非線性屈曲。
1.有限元模型參數(shù)
（1）單元類(lèi)型：BEAM189
（2）截面尺寸：寬度B、高度H如表（2）所示，長(zhǎng)度L=5m
（3）材料屬性：Q235鋼， EX= 2.06×1011pa，泊松比NUXY=0.3，，
=100
（4）劃分單元數(shù)： 100
（5）約束情況：上、下端均端為鉸接
（6）分析類(lèi)型：屈曲分析
（7）受力特征：上端集中力F=-1N。
展開(kāi) 
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(huì)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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基于ANSYS的鋼管混凝土拱橋 ￥3
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第一階屈曲模態(tài)：
第二階屈曲模態(tài)：
第三階屈曲模態(tài)：
第四階屈曲模態(tài)：
感興趣的可以查看命令流。
ANSYS Workbench 中鋼管的壓縮變形分析 ￥20
本實(shí)例主要講解了在ANSYS Workbench中如何采用非線性技術(shù)計(jì)算壓縮變形問(wèn)題。本實(shí)例以一根空心鋼管為例施加一平板來(lái)壓扁鋼管，獲取相應(yīng)的壓縮變形量和應(yīng)力分布。
關(guān)于非線性分析，主要是材料的非線性和接觸非線性，本實(shí)例采用等向強(qiáng)化材料模型來(lái)模擬應(yīng)力應(yīng)變曲線。相應(yīng)的設(shè)置接觸參數(shù)使之容易收斂。
1.材料，采用多線性來(lái)模擬，
2.將壓板設(shè)置為剛體，不參與變形
3.將所有模型取一般分析，設(shè)置對(duì)稱方式，
4.設(shè)置多步載荷，實(shí)現(xiàn)壓板的下移與上移
5.提取結(jié)果，查看應(yīng)力或應(yīng)變
該實(shí)例可以較好的在ANSYS Workbench中完成塑形的仿真，對(duì)于超過(guò)屈服強(qiáng)度的仿真有一定的指導(dǎo)意義
下面的ANSYS Workbench計(jì)算源文件包括設(shè)置方法和流程
展開(kāi) 基于ansys的鋼管彎曲回彈的載荷步設(shè)置
我做的是對(duì)鋼管進(jìn)行下壓，然后回彈。鋼管是彈塑性材料，我施加載荷到它達(dá)到屈服極限后，撤去載荷，這樣它就會(huì)有一個(gè)殘余變形。
之前想用ansys-dyna來(lái)做的，老師要求我用ansys來(lái)做靜態(tài)仿真。我設(shè)置了兩個(gè)載荷步，一是下壓，二是回彈（就是撤去壓力）。這其中還有接觸。
我做了仿真，發(fā)現(xiàn)下壓時(shí)是容易收斂的，但是回彈時(shí)的第一個(gè)子步很不容易收斂（這是我想要請(qǐng)教大家的，這個(gè)該怎么解決），不過(guò)一旦收斂后面的子步就很容易收斂。這里想向大家請(qǐng)教一下，我該如何設(shè)置回彈的載荷步，來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題。
其實(shí)我是想兩個(gè)載荷步都是線性變化的，這樣就會(huì)慢慢加載和慢慢卸載，但是我發(fā)現(xiàn)加載是線性的，卸載好像是一個(gè)子步完成的，雖然我設(shè)置了kbc,0，但是卸載我覺(jué)得還是階躍的。
這是我后處理里對(duì)其中一個(gè)節(jié)點(diǎn)的位移時(shí)間圖。
可以看到它的回彈是很短時(shí)間里發(fā)生的，我初步設(shè)想是如果以線性的方式回彈這樣可能容易收斂，不知道我這種想法科學(xué)么。
而且，我猜想回彈時(shí)不收斂的原因是，回彈時(shí)載荷突然變?yōu)?，這樣接觸可能有問(wèn)題，以上是小弟自己的想法，想和大家探討和學(xué)習(xí)，來(lái)找到辦法解決回彈不收斂。
這是我的模型加載圖
展開(kāi) 