【WB案例02】某阶梯杆线性屈曲分析

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【工程概况】

某阶梯杆如下所示,底部固定,顶端受拉力1000N,变截面处受压力2000N,底部直径为11.982mm,顶部直径为10mm,长度分别为200mm和100mm,材料弹性模量为210Gpa,泊松比为0.3,求该结构的屈曲模态及因子。

【WB案例01】某阶梯杆线性屈曲分析


【操作步骤】

一、打开WB19.0,新建静力分析以及屈曲分析,同时按如下方式进行数据共享与传递。

【WB案例01】某阶梯杆线性屈曲分析

二、点击Engineering Data,确认材料参数

【WB案例01】某阶梯杆线性屈曲分析

三、回到项目管理界面,选中Geometry,点右键,采用Spaceclaim进行建模。

【WB案例01】某阶梯杆线性屈曲分析

四、进入SC选项设置,确定建模单位为毫米。

【WB案例01】某阶梯杆线性屈曲分析

五、将绘图平面切换至XY平面,分别绘制两个圆,直径按题目所给确定。

【WB案例01】某阶梯杆线性屈曲分析

六、点击图中的拖拽,按长度形成几何体,点击Combine,形成一个整体。

【WB案例01】某阶梯杆线性屈曲分析

七、保存退出,双击静力分析中的model,进入网格划分截面。

【WB案例01】某阶梯杆线性屈曲分析

八、点击mesh,插入方法,选择多区域法

【WB案例01】某阶梯杆线性屈曲分析

九、插入网格划分方法为Multizone,网格尺寸为2mm,划分网格如下。

【WB案例01】某阶梯杆线性屈曲分析

十、点击Static structural,插入固定约束,选择大直径底面作为固定端。

【WB案例01】某阶梯杆线性屈曲分析

十一、分别在顶端和中部变截面处施加荷载,如下所示。

【WB案例01】某阶梯杆线性屈曲分析

十二、进行静力求解

十三、新建屈曲分析,注意拖动的时候经过左侧A2~A6,这样实现了数据共享与传递。

【WB案例01】某阶梯杆线性屈曲分析

【WB案例01】某阶梯杆线性屈曲分析

十四、点击屈曲分析的setup,进入屈曲分析设置界面,进入后要查看Pre-Stress,也即是否有预应力效应,只要前面有√,说明前面静力分析结果正确导入,可以进行屈曲分析了,点击Analysis settings,设置模态数目为6,点右键进行求解。

【WB案例01】某阶梯杆线性屈曲分析

十五、结果查看

求解完毕后,右下角会列表显示屈曲因子,从列表结果可见,表中一阶、二阶为负值,说明在改变当前荷载方向下,结构也会发生屈曲,屈曲荷载因子为10.06,若实际使用过程中,我们荷载方向不可能发生变化,则一、二阶结果可不用关心,在实际荷载作用方向下,一阶屈曲荷载因子为22.97。点击上方的Deformation,即可绘制屈曲模态,值得说明的是由于本结构上方为自由端,结构在ZOX和ZOY平面的约束一致,故而两个方向的荷载因子趋于一致。

【WB案例01】某阶梯杆线性屈曲分析

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【案例下载】

链接:https://pan.baidu.com/s/1xqIC27CbBJYNOGWzVoxNkA 
提取码:s1h0

祝好

Workbench结构院

2020.8.5

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