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1、基于ANSYS和MIDAS的结构稳定理论实例解析目录1、Ansys计算模型12、Ansys软件屈曲分析1(1)模型参数1(2)Ansys命令流1(3)Ansys计算结果3(4)Ansys模型对应的屈曲模态3(5)线弹性稳定安全系数63、MIDAS复核模型6(1)MIDAS模型参数6(2)MIDAS计算结果6(3)Midas模型对应的前五阶屈曲模态74、自证正确性95、几何非线性分析9(1)P-△曲线并分析9(2)Ansys命令流111.Ansys计算模型如图1所示为一简易的平面框架结构，它是由10块O.lmxO.lm正方
2、形薄壁构件焊接而成的，其壁厚为0.01m,钢板长度为lm。材料均选用Q235钢材。框架顶端7,8,9节点处分别作用一集中力，其大小均为10000N,方向为y轴负方向。节点1,2,3处全部为固结。NODCSANSYSRH.0MAY16201820:00:49图1Ansys平面桁架计算模型2、Ansys软件屈曲分析(1)模型参数钢材弹性模量E二2x"Pa,泊松比//=0.3,选用平面梁单元beam3o(2)Ansys命令流fini/clear/filnam,linkbuckleb=0.1h=0.1bb=0.08hh=0.08
3、/prep7et,l,beam3a二b*h・bb*hhi=(b*(h**3))/12・(bb*(hh**3))/12r,l,a,i,hmp,ex,l,2el1mp,prxy,1,0.3mp,dens,1,7698n,1,0,0,0n,2,1,0,0n,3,2,0,0n,4,0,1,0n,5,1,1,0n,6,2,1,0n,7,0,2,0n,&1,2,0n,9,2,2,0e,l,4e,2,5e,3,6e,4,5e,5,6e,7,8e,&9e,4,7e,5,8e,6,9finish/solud,l,alld,2,alld,3
4、,allf,7,fyr10000f,8,fy,-10000f,9,fy,-10000pstres,onsolvefinish/soluantype,bucklebucopt,subsp,5outres,all,allsolvefinish/post1SET,LISTSET,1,1PLDISP,1SET,1,2PLDISP,2SET,1,3PLDISP,3SET,1,4PLDISP,4SET,1,5PLDISP,5FINISH(3)Ansys计算结果计算结果选取如表1所示的前五阶屈曲模态。表1Ansys计算特征值表SETT
5、IME/FREQLOADSTEPSUBSTEPCUMULATIVE1548.11112882.112232772.913343339.214455500.3155(4)Ansys模型对应的屈曲模态nTSPT.ACEMENTANSYSD*17ASTEP=1SUB-1FACT=548.04DMX-.00759MAY16201819:55:21L_xDISPLACEMENTSTEP=1SUB=2FACT=882.077DMX=.004562图3Ansys模型二阶屈曲模态ANSYSR17.0MAY16201819:57:23DI
6、SPLACEMENTSTEP=1SUB=3FACT=2772.85DMX=.546E-)3ANSYSR17.0blAY16201819:58:01ANSYSR17.0MAY16201819:58:35图5Ansys模型四阶屈曲模态ANSYSR17.0MAY16201819:59:16(5)线弹性稳定安全系数表2前五阶特征值模态阶数特征值第一阶548.1第二阶882.1第三阶2772.9第四阶3339.2第五阶5500.3最小值特征值称为结构的稳定安全系数，故本结构的线弹性稳定安全系数为548.1o3、MIDAS复核模型采
7、用MIDAScivil软件对ansys建模计算的结果进行复核。其模型图如下:启2・
8、尽rfi6°屮4屮2八•图7MIDAS平面桁架计算模型(1)MIDAS模型参数为达到复核效果，模型参数与上述Ansys模型完全一致，取钢材弹性模量E=2x"Pa,泊松比“=0.3,边界条件为下弦杆最外侧两端点固结。(2)MIDAS计算结果其计算结果同样取前前五阶屈曲模态。表3MIDAS计算特征值表模态特征值1548.052882.0832772.8643339.2555500.27(3)Midas模型对应的前五阶屈曲模态■uoa”mM8E
9、«3««e-S.«0E<02MAX:,■…A«e»Efl：05/16Q018~H宁•芳F~pcsT«ioceiso^•LCXltNGMCQC・N">«-8^21E*<»2Mod»2M仪：6MIN[1三EKu电“W•e：日■:05/X6/J018"•和MBAS/G，：POSTKOCtSSORiigmolootMB-2.
