Mech-SNL_16.0_WS-05B-非线性后屈曲分析.pdf

该文件标题为“Mech-SNL_16.0_WS-05B-非线性后屈曲分析.pdf”，说明文件内容与ANSYS Workbench软件平台下的非线性后屈曲分析操作流程和案例有关。描述中提到的“非线性后屈曲分析”指的是结构在达到屈服极限后继续承载所表现出的非线性行为，即结构开始发生显著变形但仍能继续承载的情况。由于文档内容是通过OCR扫描识别所得，因此在接下来的知识点阐述中，将对可能存在的识别错误进行合理猜测并尽量保证内容的准确性。 在ANSYS Workbench中进行非线性后屈曲分析主要步骤包括： 1. 设置分析环境：文档中提到了使用Nonlinear Stabilization工具和restart技术。Nonlinear Stabilization是用于提高求解器稳定性的技术，适用于结构在屈曲后分析中出现的收敛性问题。Restart技术可以从中断的地方恢复计算，尤其适用于在大变形分析中需要多次尝试不同的参数设置来获得收敛解的情况。 2. 模型描述：分析的模型是一个L型结构，使用3D线体单元和3D梁单元来表示，说明该结构具有一定的细长特点，容易出现屈曲现象。材料性质被设定为线弹性，即应力与应变成线性关系。 3. 边界条件与载荷：水平梁远端固定表示梁的一端不发生位移和转动；立柱底部简单支撑表示底部可以发生水平移动但不旋转；所有节点的Z方向位移受到约束说明分析在垂直于模型平面的方向上不受力的影响。在距立柱中心一定距离的地方施加集中载荷，这通常用于模拟实际应用中的载荷情况。 4. 复制与修改工程概要图：在完成初步的静态结构分析后，通过复制工程概要图并修改以创建新的分析模型，这是进行非线性后屈曲分析的准备步骤。 5. 更改载荷值：文档中提到需要改变Force载荷的数值到500lb，这一步是为了确保结构能够在加载过程中发生屈曲。 6. 分析设置：需要正确设置AutoTimeStepping（自动时间步长）、InitialSubsteps（初始子步）、Weak Springs（弱弹簧）、Large Deflection（大变形）等参数。其中，Stabilization（稳定化）的使用是关键，有助于在结构进入后屈曲阶段时维持计算的稳定性。 7. 求解运行：通过逐步二分法寻找结构的非线性平衡路径，如果模型在小于全部载荷的95%处不收敛，则说明结构发生了失稳。 8. 重启分析：如果计算在某一点不收敛，可以从最后一次收敛的子步开始进行重启分析。需要设置Restart Type（重启类型）、Restart Point（重启点）以及Stabilization Specifications（稳定化规范），如Constant Damping和Damping Factor等。通过这种方式，利用在不收敛时的稳定化选项，来尝试获取最终的收敛解。 9. 结果查看与处理：分析成功收敛后，需要查看最终时刻的Total Displacement和其他结果，并可将结果以动态方式显示出来，这有助于理解结构在后屈曲阶段的行为。 总结而言，该文档详细地讲解了在ANSYS Workbench中进行非线性后屈曲分析的流程，包括对模型的设定、边界条件的施加、分析过程中的关键设置、以及如何处理计算过程中的不收敛问题。非线性后屈曲分析是结构工程领域中一个重要的分析手段，对于理解结构在超载荷情况下的行为具有重要意义。