Altair（HyperWorks）教程：梁结构的线性屈曲分析

第一步

打开Altair HyperMesh，选择RADIOSS (Bulk Data) 用户界面并读取文件BAR_EULER_1. Hm：

图: 导入模型“BAR_Euler_1.hm”. 1D单元显示为3D单元模式

模型信息：

b = 10 mm

h = 20 mm

l = 1000 mm

E = 210.000 N/mm2 , ν=0.3 (steel)

面积惯性矩 = 1.666,667 mm4

分析屈曲临界力 Fcrit = 863,59 N (欧拉案例1)

模型用1D单元(类型为CBAR) 创建，其属性集为PBARL (若想了解1D单元的更多信息，请参考此书的相关章节). 材料参数为钢材。

为了更好地了解模型的详细信息，请回顾属性与材料各自的信息。

第二步

创建3个载荷集：

1. SPC (单点约束；无Card Image)

2. 力 静态单位力；无 Card Image)

3. 屈曲(使用卡片EIGRL)

载荷集很容易地通过右键单击Model Browser窗口，并激活选项Create > Load Collector创建。接着，赋予各自的名称与颜色。

图：创建SPC和力 (不需Card image)

图：创建并命名 “buckling” 载荷集，使用Card Image EIGRL

点击Create将进入此载荷集的Card Editor

图：Card Image EIGRL

在此卡片中, 激活ND并输入1. 使RADIOSS 提取第一阶屈曲模态。

第三步

创建载荷和边界条件。确认各自的载荷集已设为当前（以SPC为例，在Model Browser中右键单击，并选择Make Current）。

图： “Model Browser”. 名字为SPC的载荷集设为当前并以粗体字显示

在约束面板中 (BCs > Create > Constraints) 选择梁底面的节点，如下图所示。约束所有自由度 (dof 1-6= 0)。

图：Constraint 面板。约束梁下端点并考虑其自由度情况。

接着，将力载荷集设为当前，交创建参考载荷（单位力）。在Forces面板中 (BCs > Create > Forces）选择梁的上端点，如下图示：

图： Force面板。施加一个沿X负向的参照单位力。(magnitude= -1, x-axis)

第四步

创建工况. 线性屈曲分析需要两个工况：

1. 线性静态加载

2. 线性屈曲分析

在Loadsteps面板中创建工况，可通过菜单栏并选择Setup > Create > LoadSteps进入。

确认type设为linear static。SPC在此调用单点约束载荷集（名字为SPC），且LOAD调用参照载荷（load）。

图：Loadsteps 面板(定义线性静态工况)

在第二个工况中, 屈曲工况,确认type设为linear buckling：

图：Loadstep面板(定义线性屈曲工况) STATSUB 调用静态分析结果且 METHOD调用屈曲模态信息的载何集EIGRL。

设置好了–到了运行分析的时候。

第五步

用RADIOSS开始计算。在Analysis页面，选择RADIOSS面板，选择工作目录并存储模型为.*fem (后缀名*.fem指的是RADIOSS的输入文件)。最后，单击RADIOSS执行分析。

分析开始后，出现求解器视图。在Message log区域内显示计算步和可能出现的错误信息。

图：HyperWorks求解器页面

注：*.out文件包含计算前的模型检查信息和计算结果的其他基础信息。同时，如果出现错误可在此检查错误信息与警告，以助于调试输入文件。总之，即使分析成功完成也要经常地查看此文件。

第六步

分析后处理。如果计算成功，可看到工作目录下的新文件。 工作目录即模型存储目录。

目录下的默认文件为：

表：标准计算文件

打开HyperView查看结果。

确认并注意用以显示的工况。可在Results Browser中控制。

图：HyperView中的Subcase 2 “buckling”。蓝色为参考（未变形）模型

此杆计算出来的临界屈曲载荷(单位力1 N情况下) F = 863,53 N (临界屈曲因子λcr = 863.53)。换句话说，要发生屈曲，模型可承载863倍的单位载荷。当然，这只是个理想的线性屈曲分析，因其模型缺陷，真实的屈曲载荷一般会低于理想值。