特征值屈曲分析的學名為“結構彈性穩定分析”,指結構在外荷載作用下,在原來的平衡狀態之外,出現了第二個平衡狀態。在數學推導中解決的是一個求解特征值的問題,故而被稱為特征值屈曲分析。
在彈性穩定分析的過程中,有幾個概念性的嘗試需要明確,雖然都很簡單,還是在這里給大家提個醒。希望對同學們有用:
1.特征值屈曲是理想化的情況,現實結構中并不會發生。所以對其數值模擬的準確性、可靠性較低,實用價值不高,不過對于均勻材質的結構,可以先計算其特征值屈曲,為以后的深入計算提供依據;
2.特征值屈曲,僅考慮結構的線性行為。所以,初學者們不要被名字嚇倒。至于有初始變形、殘余應力等都不屬于特征值屈曲考慮的范圍之內;
3.ansys的特征值屈曲分析中,計算結果得到的是屈曲荷載系數和屈曲模態,其中屈曲荷載系數更重要,因為將系數與外加荷載相乘,結果便是屈曲荷載;
4.創建模型的過程中,對于兩點連一線的桿件,盡量考慮對其多劃分幾段網格,也就是說盡量不要把兩點連線作為一個桿件單元,因為那樣會使得計算結果不準確;
5.必須激活預應力選項——即便計算中不包含預應力效應。因為只有激活該選項才能使得幾何剛度矩陣保存下來;
6.關于恒載與活載。結構可能會同時收到恒載與活載的作用,而得到的屈曲荷載系數將會對所有荷載進行縮放——不分恒載與活載。這時候需要將二者區分開來,畢竟在多次試算過程中,恒載的作用效應是不應該變化的。這時的操作方法就是:調整活載的數值,重新計算,目標是使得到的屈曲荷載系數為1.0(或者非常接近1.0)。結果,屈曲荷載就等于“恒載+修正之后的活載”;
7.有預應力存在情況下的考慮。在假設前提是“允許結構發生變形”之后,在施加預應力操作完成時,結構已經發了微小的變形,而這種變形又在一定程度上改變了原來的張拉力。說白了,就是“一把張滿的弓,松了一下,弦中的力會有變化”。所以在施加預應力的時候要考慮這一點,從而把這段可能會被損失掉的張拉力算進最開始的預應力中,以保證屈曲分析過程中預應力與設計相符。
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