簡支板的案例
如何簡支板于簡支梁上
我不知道能不能用PATRAN 2008 R1 把兩塊相鄰的板的四端簡支在兩根四端簡支的獨立的梁上，然后觀察在其中的一塊板的中心作用瞬間集中重力時另一塊板的最大位移。我用很多方法試了很多次，但是我不能在最后加載XDB文件，或者加載后的結果不合理。我不確定應該怎樣定義梁和板的幾何條件（點，線， 面， 固體或其它），還有怎樣定義梁和板以及板和板之間的邊界條件（標準位移，相對位移，接觸或其它）。我應該怎么辦？ 請有經驗的高手指教
ansys課件同濟版本（5--9）
同濟的ansys課件，大家可以學習一下
第05講-四邊簡支板的屈曲荷載.pdf
第06講-認識材料非線性.pdf
第07講-壓桿極限承載力分析.pdf
第07講-壓桿極限承載力分析.pdf
第08講-動力學分析入門.pdf
第09講-上海國際會議中心單層球面網殼整體穩定性分析（待續）.pdf
【力學分析】板的彈性屈曲臨界應力
當板受到正應力時為k<sub>σ</sub>，受到剪應力時為k<sub>τ</sub></p><h2><strong>1.1屈曲系數-k</strong><sub><strong>σ</strong></sub></h2><p>對于狹長形板（a/b>4)，四邊簡支（不能面外移動，但可面內移動），受正應力，應力梯度為α<sub>0</sub>（公式3.5.1）的板，國標GB50017給出的屈曲系數公式為8.4.2-4所示。
展開 船舶與海洋工程結構極限強度分析
Paik等推導了在雙軸向壓應力、邊緣剪應力和側向壓應力作用下，簡支板的彈性屈曲方程，后來又將殘余應力考慮到屈曲設計公式中去。Yao等研究了單軸向壓應力作用下焊接殘余應力和初始變形對板的屈曲和極限強度的影響。大多數船級社關于船體板的彈塑性屈曲強度的計算采用的是Johnson-Osten-feld公式，該公式是通過一種修正系數的方法把塑性屈曲強度用彈性屈曲強度來衡量。Paik和Fu-jikubo等通過建立在非線性有限元方法基礎上的曲線擬合得到了新的塑性屈曲強度修正經驗公式。
2、船體板架極限強度分析
船體板架是船體結構最主要的組成部分。對船體板架穩定性的計算分析，是船體結構極限強度分析的主要內容之一。早期對船體板架穩定性問題的計算分析，主要是基于經典的邊界條件下進行，即假定船體板架邊界是簡單支持或剛性固定。但實際船體板架邊界卻是介于簡單支持和剛性固定兩種極端情況之間的彈性約束情況。船體板架結構的屈曲強度很大程度上依賴于板架邊界上的約束。Svenneerud通過假定一依賴于橫向骨架的固定程度的慣性矩來代替真實慣性矩的方法對約束加以考慮。有學者提出了一個考慮邊界約束的分離梁解，同時還提出了計算板架邊界彈性約束的方法。
有限元法可以計算各種復雜和不規則的板架。這種方法考慮了各種實際存在的復雜因素。例如，支柱的任意方式布置，各種艙口形式，桁材斷面的任意變化以及各種邊界條件等等。船體板架的穩定性可以采用通用有限元軟件進行計算。
3、船體梁總縱極限強度分析
自船體結構總縱極限強度的概念提出以來，船體梁總縱極限強度的分析方法得到迅速發展，出現了多種船體梁總縱極限強度分析的方法。但常用的船體梁極限強度分析方法可分為：直接計算法、逐步破壞分析法。
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全自動型FEM系統在工程應用中的局限
表3理論解、板殼單元與塊體單元的靜力分析比較
X=0.5A,Y=0.5B X=0.5A,Y=0.25B X=0.5A,Y=0 模型規模
級數解 1.754E-03 1.723E-03 1.718E-03 級數變量n=m=800
板殼單元 2.094E-03 1.739E-03 1.628E-03 121個節點
塊體單元 1.177E-03 1.122E-03 1.068E-03 840個節點
圖2 簡支板結構
3 結論
(1)全自動型的FEM系統多以塊體單元構造分析模型，易于前置處理，對使用者素質要求低，這對普及工程分析方法有推動作用，同時對一些結構、工況、約束類型比較簡單，評價指標比較單一的零件在一定精度上可以滿足要求，也可以用于一些產品的初始設計；
(2)這一系統不可能滿足復雜工程結構和復雜的分析需求，不是萬能方法，對于一些重要零部件以及產品的分析，萬不可僅以此計算報告為評價依據，因為這類系統僅僅采用了有限元方法中一個很小的子集，模型具有局限性；
(3)這一系統的求解過程并不經濟，因為結構的網絡劃分數一般情況下可能比采用符合結構特征的單元形式劃分數要多，導致模型較大，數據處理和分析時間較長。
展開 有限元理論基礎及Abaqus內部實現方式研究系列7：C3D8R六面體單元的剛度矩陣
以殼單元S4R為例，譬如下面的這個例子：
計算一個四周簡支板的模態分析，采用減縮殼單元S4R。
第一種情況：如果沒有沙漏因子，Abaqus就會計算失敗。
采用iSolver自研程序計算，可得到下面的前10階模態，和理論值相比，可以發現多了前三項不存在的偽模態。猜測這可能也是Abaqus計算失敗提示的內部意義。
第二種情況：當加入沙漏因子后。
Abaqus和iSolver都可以計算出前10階模態精確值，說明沙漏的存在使得模態分析求解順利進行。
1.3 算例驗證
Abaqus的修正方式僅僅是猜測，下面我們在自研求解器iSolver中對八節點六面體單元按照上面猜測的修正方法，和理論和Abaqus比較從而驗證我們的猜測。
1.3.1 分片試驗
1.3.1.1 模型描述
模型：該算例取之Abaqus Verification Manual 6.12-1的1.5.2 Patch test for three-dimensional solid elements，是Abaqus用來證明體單元的分片試驗。inp文件為：Job-PatchTest-Solid-7Hexa.inp，我們只取第一個step。
模型由7個不規則的斜六面體組成，內部的四個節點任意，結果都是一樣的。在Abaqus中建模和網格劃分，采用C3D8R單元：
輸入材料和載荷如下：
1.3.1.2 分析結果
1.3.1.2.1 理論結果
1.3.1.2.2 iSolver結果
S11和S12的結果和理論完全一致，證明iSolver的六面體單元通過基本的分片試驗。
展開 如何按新鋼標控制寬厚比？
比如，對工字形截面的翼緣，按三邊簡支一邊自由的板件計算，臨界應力達到屈服應力235MPa時板件寬厚比為18.6。按屈服寬厚比的0.5、0.6、0.7、0.8和1.1倍適當取整，作為五個截面分級的寬厚比限值，并給了一個表格來對比說明,如圖2所示。
圖2 各種截面屈曲寬厚比和標準取值比較
需要說明的是，0.5、0.6、0.7、0.8和1.1這個系數實際是帶有經驗性的。S4級截面按0.8，是考慮了殘余應力和幾何缺陷等影響，S5級截面本來應該是允許板件彈性屈曲而按照有效截面計算的，但考慮到自由邊板件局部屈曲后可能帶來截面剛度中心的變化，從而改變構件的受力，也給了一個寬厚比限值。
對箱型截面的翼緣，四邊簡支板的屈曲系數K為4，按照臨界應力達到屈服應力235MPa時板件寬厚比為56.29。按屈服寬厚比的0.5、0.6、0.7、和0.8倍適當取整，作為S1~S4四個截面分級的寬厚比限值，對于S5級，因為兩縱向邊支承的翼緣有屈曲后強度，所以板件寬厚比不再做額外的限制。屈服寬厚比的0.5、0.6、0.7、0.8倍，與新鋼標最終確定的限值并不完全一樣，考慮到不同寬厚比等級的用途不同，并沒有嚴格地按照屈服高厚比的倍數，限值大的放寬了，限值小的取得更嚴格了，四個分級截面屈曲寬厚比和標準值比較如圖2所示。對于滿足高承載力的廠房結構，如果滿足1.5倍或2倍地震力承載力要求時，S5級截面經修正可以作為S4級截面使用。
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