17-屈曲分析

17 . 屈曲分析概述对不同边界条件下受轴力的柱结构运行屈曲分析查看屈曲模态和临界荷载。 材料弹性模量 : 1.0104 tonf/m2 截面形状 :实腹长方形截面大小 : BH = 1.0 0.25 m 荷载-Z方向载荷集中荷载 1 tonf 图 17.1 分析模型设定基本环境打开新文件以 屈曲分析.mgb为名保存。文件 / 新文件 文件 / 保存 ( 屈曲分析 )设定单位体系和结构类型。 设定结构类型为 X-Z 平面。工具 / 单位体系 长度 m ; 力 tonf 模型/ 结构类型结构类型 X-Z 平面 点格 (关) 捕捉点 (关) 正面图 17.2 设定单位体系和结构类型定义材料以及截面 输入材料和截面。材料用用户定义的方法输入，截面在程序里自动计算其截面特性值。模型/ 特性/ 材料一般 名称( 材料) ; 类型 用户定义 用户定义 规范 无分析数据 弹性模量 ( 1.0E+4 ) 模型/ 特性/ 截面数值截面号 ( 1 ) ; 名称( 截面 ) 形状 实腹长方形截面 ; 尺寸 H ( 0.25 ) ; B ( 1.0 ) 图 17.3 定义材料以及截面建立节点和单元 首先输入节点，然后建立柱单元。模型/ 节点/ 建立节点坐标 ( 0, 0, 0 )复制 复制次数( 60 )间距( 0, 0, 0.25 ) 模型/ 单元/ 建立单元 自动对齐单元类型 一般梁/变截面梁材料 1:材料截面 1:截面交叉分割 节点(开) ; 单元(开) ; Beta角 ( 0 )节点连接 ( 1, 61 )8 图 17.4 建立柱单元输入边界条件在柱的上下端输入约束条件。下端为铰支支座, 上端为滚动支座。 对X-Z 平面的面外方向的自由度在设定结构类型时自动约束.因结构类型为X-Z 平面，铰支支座只约束Dx和Dz自由度, 滚动支座只约束Dx自由度。模型/ 特性 / 一般支承节点号 ; 单选 ( 节点: 1 ) 选择 添加支承条件类型 Dx, Dz (开) 单选 ( 节点: 61 )支承条件类型 Dx (开) 节点号 (关)图 17.5 输入边界条件输入荷载定义荷载工况为输入集中荷载首先定义荷载工况。荷载/ 静力荷载工况名称( 工况1 ) ; 类型 用户定义的荷载 图 17.6 输入荷载工况输入集中荷载在柱上端加 (-)Z方向的集中荷载。 荷载/ 节点荷载 单选 ( 节点: 61 )荷载工况名称工况1 ; 选择添加 ; 节点荷载FZ ( -1 ) 图 17.7 输入集中荷载 输入分析条件输入屈曲分析控制数据输入屈曲模态数量和迭代次数等基本条件。分析 / 屈曲分析控制模态数量 ( 5 )关于屈曲分析的详细内容参考在线帮助的 “结构屈曲分析控制”部分控制参数 迭代次数 ( 30 )收敛误差( 0.001 )屈曲分析荷载组合 荷载工况 工况1组合系数 ( 1 ) 图 17.8 输入屈曲分析数据结构分析运行结构分析.分析 / 运行分析查看分析结果屈曲模态查看屈曲模态形状。结果/ 屈曲模态荷载工况 Mode 1模态成分 Md-XYZ显示类型 变形前 ( 开 ) ; 图例(开) 图 17.9 查看屈曲模态 计算临界荷载 为计算临界荷载值,在屈曲分析结果表格里查看特征值。结果/ 结果分析表格 / 屈曲模态图 17.10 查看特征值临界荷载(critical load)=荷载*特征值(0.57 tonf)。更改边界条件以及运行结构分析更改模型的边界条件查看屈曲模态和临界荷载。 (参考图 17.1(b)在树型菜单的工作栏更改节点61的边界条件,然后运行结构分析。文件/另存为 ( 屈曲分析.2 )选择要更改的选项,按右键,选择特性值，就会出现修改属性的对话框。树型菜单工作工作边界条件一般支承:2支承条件类型1 101000特性值模型/ 边界条件 / 一般支承选择 替换; 支承条件类型 Dx, Dz, Ry (开 ) 树型菜单工作工作边界条件一般支承:2支承条件类型2 100000 特性值模型/ 边界条件 / 一般支承选择替换; 支承条件类型D-All ( 关 ) ; R-All (关 ) 分析 / 运行分析 图 17.11 更改边界条件查看分析结果屈曲模态 查看屈曲模态形状。结果/ 屈曲模态 荷载工况 Mode 1模态成分 Md-XYZ显示类型 变形前 ( 开 ) ; 图例 (开) 图 17.12 查看屈曲模态形状计算临界荷载 为计算临界荷载,在屈曲分析结果表格里查看特征值。 临界荷载 = 0.143 tonf结果/ 结果分析表格 / 屈曲模态图 17.13 查看临界荷载跟正解做比较比较屈曲分析结果和正解值.边界条件1次模态的临界荷载正解分析结果下端铰支, 上端滚动0.57120.5708下端固定, 上端自由0.14280.1428习