屈曲分析将确定结构是否由于轴向载荷而屈曲. 在这篇文章中,
SkyCiv在线工程软件 将介绍屈曲并说明为什么在对结构建模时它很重要.
什么是屈曲,它与弯曲/变形有何不同?
屈曲是结构构件经历高屈曲的失效模式
压缩的 引起突然的横向偏斜的应力. 列通常要进行屈曲检查,因为压力或轴向力是导致屈曲的原因,并且这在列而不是梁中很常见.
![屈曲, 什么是屈曲, 屈曲分析](data:image/png;base64,iVBORw0KGgoAAAANSUhEUgAAAMYAAACxAQMAAAClclBnAAAAA1BMVEUAAACnej3aAAAAAXRSTlMAQObYZgAAABtJREFUGBntwQENAAAAwiD7p34PBwwAAACAUwER+gABm77o3wAAAABJRU5ErkJggg==)
在结构工程中, 期限 "偏转" 通常保留给成员由于弯曲力而产生的位移. 以这种方式进行的变形是可以预测的,可以计算出来. 另一方面, 屈曲引起的横向变形不稳定. 一旦成员开始扣紧, 任何进一步的载荷都将导致明显且不可预测的变形.
下图显示了由于高压缩载荷导致的弯曲构件. 屈曲通常看起来像折皱 (想象一下挤一罐空的汽水).
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执行屈曲分析
SkyCiv结构3D 可以为您执行屈曲分析. 在许多情况下,线性静态分析是不够的,并且这种分析将无法检测到因屈曲而导致的故障. 为此原因, 屈曲分析需要单独进行.
结构分析软件,例如
SkyCiv结构3D 将为您提供结构的最低屈曲系数. 通常, 屈曲系数小于1表示会发生屈曲. 以上因素暗示该结构不会弯曲, 但是出于明显的原因,将屈曲系数定为更高是明智的.
下面显示的示例说明了线性静态分析如何解决结构的非常低的挠度, 即使发生屈曲. 考虑22m高的四层框架. 我们有意加长了底部的列, 完全固定在基座上以引起屈曲. 在结构的各个层面上都有分散的载荷,并且已经施加了自重.
![屈曲, 什么是屈曲, 屈曲分析](data:image/png;base64,iVBORw0KGgoAAAANSUhEUgAAA0wAAAKcAQMAAADhGqhvAAAAA1BMVEUAAACnej3aAAAAAXRSTlMAQObYZgAAAFtJREFUGBntwTEBAAAAwiD7p95nCmAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAABcF0MAATRRxpgAAAAASUVORK5CYII=)
在这个例子中, 线性静态分析 (见下图左侧) 显示最大总变形为4.6mm, 考虑到结构为22m高,这是一个非常微不足道的值. 在基础列, 最大挠度似乎在3.3mm左右. 如果执行屈曲分析,
SkyCiv结构3D 警告屈曲系数为 0.98, 表示结构弯曲 (该因子小于一). 事实上, 弯曲的形状 (下图右侧以红色显示) 表明底部的长柱弯曲.
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综上所述, 这个例子强调了屈曲分析的重要性. 尽管进行了线性静态分析,但仅显示了很小的挠度, 结构屈曲并失效! 应始终执行屈曲分析以检查细长构件在高轴向应力下的屈曲,因为线性静态分析无法检测到此类故障.
SkyCiv结构3D 可以为您执行屈曲分析: 刚打 "屈曲分析" 当点击 "解决" 按钮,让软件为您完成所有艰苦的工作!
保罗·科米诺
SkyCiv首席技术官兼联合创始人
机械学 (荣誉1), 电信公司
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