屈曲分析

2013-08-14 by:有限元分析应用中心来源:仿真在线

屈曲分析

屈曲分析主要用于研究结构在特定载荷下的稳定性以及确定结构失稳的临界载荷,屈曲分析包括: 线性屈曲和非线性屈曲分析。线弹性失稳分析又称特征值屈曲分析; 线性屈曲分析可以考虑固定的预载荷,也可使用惯性释放;非线性屈曲分析包括几何非线性失稳分析, 弹塑性失稳分析, 非线性后屈曲(Snap-through)分析。

欧拉屈曲 buckling 结构丧失稳定性称作(结构)屈曲或欧拉屈曲。 L.Euler从一端固支另一端自由的受压理想柱出发.给出了压杆的临界载荷。所谓理想柱,是指起初完全平直而且承受中心压力的受压杆。设此柱是完全弹性的,且应力不超过比例极限,若轴向外载荷P小于它的临界值,此杆将保持直的状态而只承受轴向压缩。如果一个扰动(如—横向力)作用于杆,使其有一小的挠曲,在这一扰动除去后。挠度就消失,杆又恢复到平横状态,此时杆的直的形式的弹性平衡是稳定的。若轴向外载荷P大于它的临界值,柱的直的平衡状态变为不稳定,即任意扰动产生的挠曲在扰动除去后不仅不消失,而且还将继续扩大,直至达到远离直立状态的新的平衡位置为止,或者弯折。此时,称此压杆失稳或屈曲(欧拉屈曲)。线性屈曲:是以小位移小应变的线弹性理论为基础的,分析中不考虑结构在受载变形过程中结构构形的变化,也就是在外力施加的各个阶段,总是在结构初始构形上建立平衡方程。当载荷达到某一临界值时,结构构形将突然跳到另一个随遇的平衡状态,称之为屈曲。临界点之前称为前屈曲,临界点之后称为后屈曲。侧扭屈曲:梁的截面一般都作成窄而高的形式,对截面两主轴惯性矩相差很大。如梁跨度中部无侧向支承或侧向支承距离较大,在最大刚度主平面内承受横向荷载或弯矩作用时,荷裁达一定数值,梁截面可能产生侧向位移和扭转,导致丧失承载能力,这种现象叫做梁的侧向弯扭屈曲,简称侧扭屈曲。

理想轴向受压直杆的弹性弯曲屈曲:即假定压杆屈曲时不发生扭转,只是沿主轴弯曲。但是对开口薄壁截面构件,在压力作用下有可能在扭转变形或弯扭变形的情况下丧失稳定,这种现象称为扭转屈曲或弯扭屈曲。

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