Устойчивость цилиндрических оболочек, нагруженных осевой сжимающей силой и внешним давлением. Аналитический расчет, страница 3

Solution > Analysis Type > Sol’n Controls

И поставьте галочку в пункте Calculate prestress effects

OK

3.  Наложение закреплений

Solution > Define Loads > Apply > Structural > Displacement > On Lines

Выберете нижние дуги окружности и нажмите ОК. Выделите степень свободы, которую необходимо ограничить по условию задачи и нажмите ОК. При необходимости повторите операцию, чтобы ограничить все заданные степени свободы на верхнем и нижнем краях оболочки.

4.  Наложение нагрузок

Solution > Define Loads > Apply > Structural > Pressure > On Areas

Выберете все четыре поверхности и нажмите ОК

Вводим давление равное 1 и нажимаем ОК.

5.  Решение системы

Solution > Solve > Current LS

6.  Выход из процесса решения

Закройте меню solution и нажмите FINISH в низу Main Menu.

Обычно в этом месте переходят к завершающей стадии. Однако, при анализе прогиба необходимо повторить фазу решения специально для анализа прогиба. Проверьте, что закрыли меню solution и начните заново, иначе решение задачи прогиба фактически не будет выполнено.

7.  Определение типа анализа

Solution > Analysis Type > New Analysis > Eigen Buckling

8.  Включение опций анализа прогиба

Выберете Solution > Analysis Type > Analysis Options

Выберете 'Block Lanczos' как используемый метод и укажите необходимое число форм потери устойчивости в поле NMOD. Метод 'Block Lanczos' применяется для больших симметричных собственных задач и использует разряженную матрицу решений. Метод 'Subspace' также мог быть использован, но он имеет тенденцию сходиться за гораздо более долгий срок. В более сложных задачах метод Block Lanczos может не давать адекватных решений и необходимо применение метода Subspace.

Чтобы не только получить необходимые критические силы, при которых оболочка теряет устойчивость, но и иметь возможность увидеть формы потери устойчивости:

Выберете Solution > Load Step Opts > ExpansionPass > Single Expand > Expand Modes ...

В окне NMOD укажите число необходимых для просмотра форм потери устойчивости.

ОК

9.  Решение системы

Solution > Solve > Current LS

Просмотр результатов (General Postproc)

1.  Просмотр прогибающей нагрузки

General Postproc > List Results > Detailed Summary. Переменная обозначенная под 'TIME/FREQ' и есть нагрузка в Ньютонах, необходимая для потери устойчивости оболочки.

Если не обнаружено ни одной формы потери устойчивости возвращаемся в пункт ввода нагрузок и вводим нагрузку в минус 2. Затем повторяем все пункты.

  1. Просмотр формы модели

Выберете General Postproc > Read Results > First Set

Выберете General Postproc > Plot Results > Deformed Shape

Так можно посмотреть первую форму потери устойчивости.

Чтобы посмотреть следующую форму потери устойчивости

Выберете General Postproc > Read Results > Next Set

Выберете General Postproc > Plot Results > Deformed Sh

Примечание.

Для расчета оболочки средней длины воспользуйтесь элементом Shell 93, а для расчета длинной трубы используйте элемент Pipe 16.

Содержание отчета

1.  Исходные данные и расчетные схемы для закрепления оболочек.

2.  Расчет напряжений в оболочках для трех длин по аналитическим формулам при осевом сжатии внешнем давлении.

3.  Расчет критических напряжений и давлений для трех длин оболочек в ANSYS.

4.  Таблица с напряжениями и давлениями, вычисленными по аналитическим формулам и в ANSYS.

5.  Выводы по результатам расчетов.

6.  Два текстовых log-файла.

Кроме отчета, при защите лабораторной работы необходимо продемонстрировать решение задачи на компьютере, запустив собственный Lgw-файл в присутствии преподавателя.

Литература :

1.  Погорелов В.И. Строительная механика тонкостенных конструкций. –СПб: BHV, 2006, -518с.

2.  Вольмир А.С. Устойчивость деформируемых систем. —М: ГИФМЛ, 1963, 635с