文档介绍：实验四特征值分析
(一)实验目的
ANSYS 软件的使用方法;
ANSYS 分析平面应力问题;
。
(二)实验设备和工具
安装有 ANSYS 软件的计算机
(三)实验问题描述
一根直的细长悬臂梁,一端固定一端自由。在自由端施加载荷。本模型做
特征值屈曲分析,并进行非线性载荷和变形研究。研究目标为确定梁发生分支点
失稳(标志为侧向的大位移)的临界载荷。
问题特性参数
本例使用如下材料特性:
杨氏模量=
泊松比=
本例使用如下的几何特性:
L=100in
H=5in
B=2in
本例的载荷为:
P=1lb
问题示意图
特征值屈曲分析是线性化的计算过程,通常用于弹性结构。屈曲一般发生在
小于特征值屈曲分析得到的临界载荷时。这种分析比完全的非线性屈曲分析需要
的求解时间要少。
用户还可以做非线性载荷和位移研究,这时用弧长法确定临界载荷。对于
更通用的分析,一般要进行崩溃分析。
在模型中有缺陷时一定要做非线性崩溃分析,因为此时模型不会表现出屈
曲。可以通过使用特征值分析求解的特征向量来添加缺陷。特征向量是最接近于
实际屈曲模态在预测值。添加的缺陷应该比梁的标准厚度要小。缺陷删除了载荷
-位移曲线的突变部分。通常情况下,缺陷最大不小于 10%的梁厚度。UPGEOM 命
令在前一步分析的基础上添加位移并更新变形的几何特征。
(四)实验步骤
第一步:设置分析名称和图形选项
1. 选择菜单 Utility Menu>File>Change Title。
2. 输入“Lateral Torsional Buckling Analysis”并单击 OK。
3. 确认 PowerGraphics 正在运行。选择菜单 Utility
Menu>PlotCtrls>Style>Hidden-Line Options。确认 PowerGraphics 选项打开并
单击 OK。
4. 将 Graphical Solution Tracking 打开。选择菜单 Main
Menu>Solution>-Load Step Opts-Output Ctrls>Grph Solu Track 并确认对话
框中 radio 按钮设置为 ON。单击 OK。
5. 生成屈曲分析图的输出文件。选择菜单 Utility
Menu>PlotCtrls>Redirect Plots>To GRPH File。将文件名改为
并单击 OK。
第二步:定义几何模型
1. 进入前处理器并生成梁的关键点。选择菜单 Main
Menu>Preprocessor>-Modeling-Create>Keypoints>In Active CS,然后输入下
列关键点号和坐标值:
关键点号:1 坐标值:0,0,0
关键点号:2 坐标值:100,0,0
关键点号:3 坐标值:50,5,0
2. 在关键点 1 和 2 之间生成一条直线。选择菜单 Main
Menu>Preprocessor>-Modeling-Creat