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3.5.5: 屈曲模式 (Buckling Modes) 🔷

图3.5.5.1:分析作为梁和壳体的悬臂的第一个屈曲模式的形状和荷载系数。
梁和桁架中的轴向力以及壳体中的平面力会改变元素在横向荷载下的响应。张力使它们变硬,而压力使它们变软。
在横截面的应力达到材料强度之前,纤细的柱子或薄的壳体可能会因屈曲而失效。因此,稳定性分析在结构设计中起着重要作用。
当使用“Optimize Cross Section(优化横截面)”运算器优化横截面时,所应用的设计公式基于构件的屈曲长度来考虑屈曲。默认情况下,假定单个元件局部屈曲。如果由几个元件(例如:桁架)组成的结构子系统失去其稳定性,就会发生所谓的整体屈曲。整体屈曲可通过“Buckling Modes(屈曲模式)”运算器来检查(如图3.5.5.1)。
“Buckling Modes(屈曲模式)”运算器需要以下输入参数:
​
​
"Model(模型)"
定义了二阶法向力
NIIN^{II}
的结构。这些力可以从二阶理论计算中获得(如图3.5.5.1所示),也可以通过“Modify Element(修改元素)”运算器指定。
"FromInd"
需要确定的第一个屈曲模式的索引。默认值为1。因其对应于失效模式,这通常也是唯一值得关注的屈曲形状。
"NModes"
需要计算的屈曲模式数,其预设值为1。
"MaxIter"
屈曲模式的确定过程是一个迭代过程。通过“MaxIter”设置最大迭代次数。
"Eps"
表示收敛标准。为了收敛,位移规范的迭代变化需低于这个值。
右侧显示的模型将计算出的屈曲模式列为结果案例。屈曲形状得到缩放,因此,其最大位移分量值为1。“BLFacs”反馈假定为非负值的屈曲载荷因子。当与这些因素相乘时,当前法向力
NIIN^{II}
将导致结构不稳定。屈曲载荷系数按升序列出。屈曲系数的计算将从假设挠度很小起始直至不稳定为止。不过,也并非总是如此。