9.3.4 非线性屈曲分析求解与后处理
1.定义边界条件
1)选择Mechanical界面左侧Outline树结构图中的Static Structural(C5)选项,此时会出现Environment工具栏。
2)选择Environment工具栏中的Supports>Fixed Support,此时在树结构图中会出现Fixed Support选项。
3)选中Fixed Support,选择一个顶点,单击Details of“Fixed Support”细节窗口Geometry选项下的Apply按钮,即可在选中顶点上施加位置约束。
4)选择Environment工具栏中的Loads>Force,此时在树结构图中会出现Force选项。
5)选中Force,选择需要施加力的另一个顶点,单击Details of“Force”细节窗口Geometry选项下的Apply按钮,同时设置如表9-3所示参数。该设置施加了Z向大小为241.7N的力。
6)选择Environment工具栏中的Loads>Force,此时在树结构图中会出现Force选项。
7)选中Force,选择需要施加力的顶点,单击Details of“Force2”细节窗口Geometry选项下的Apply按钮,设置XComponent为0.1N,X向大小为0.1N的力,如表9-3所示。
表9-3 载荷设置

8)选择Environment工具栏中的Supports>Displacement,此时在树结构图中会出现Displacement选项。
9)选中Displacement,选择整个线体,单击Details of“Displacement”细节窗口Geometry选项下的Apply按钮,即可施加位置约束。此时设置Y向的位移为0,如表9-3所示。
10)选择Mechanical界面左侧Outline树结构图中的Static Structural(C5)选项,查看得到的边界条件如图9-16所示。

图9-16 边界条件示意图
2.分析选项设置
选择Mechanical界面左侧Outline树结构图中的Analysis Settings项,在Analysis Settings的细节窗口中设置Large Deflection为On,并设置其他参数如图9-17所示。

图9-17 分析选项设置
3.求解
在Outline树结构图中的Static Structural(C5)选项单击鼠标右键,在弹出的快捷菜单中选择Solve命令,此时会弹出进度显示条,表示正在求解,当求解完成后进度条自动消失。求解完成后可以通过Solution Information查看求解过程信息。
4.查看结果
1)选择Mechanical界面左侧树结构图中的Solution(C6)选项,此时会出现Solution工具栏。
2)选择Solution工具栏中的Deformation>Total,此时在树结构图中会出现Total Deformation选项。
3)选择视图区域的零件,然后单击Details of“Total Deformation”细节窗口Geometry选项下的Apply按钮,此时添加整体变形的等值线云图。
4)在Outline树结构图中的Total Deformation上单击右键,在弹出的快捷菜单中选择Evaluate All Results,此时进行求解,求解后得到的图形如图9-18所示。

图9-18 整体变形结果(https://www.daowen.com)
a)整体变形数据图 b)整体变形云图
5)选择Mechanical界面左侧树结构图中的Solution(C6)选项,此时会出现Solution工具栏。
6)选择Solution工具栏中的Deformation>Directional,此时在树结构图中会出现Directional Deformation对象。
7)设置Directional Deformation对象细节窗口中的Orientation为YAxis,并选择施加力的顶点,然后在Geometry行单击Apply。
8)在Outline树结构图Directional Deformation上单击右键,在弹出的快捷菜单中选择Evaluate All Results,此时进行求解,求解后得到的图形如图9-19所示。

图9-19 Y向变形结果
a)Y变形数据图 b)整体变形图
9)选择Solution工具栏中的Probe>Force Reaction,此时在树结构图中会出现Force Reaction对象。
10)设置Force Reaction对象的细节窗口如图9-20所示。

图9-20 Force Reaction对象设置
11)在Outline树结构图中的Force Reaction对象单击右键,在弹出的快捷菜单中选择Evaluate All Results,此时进行求解,求解后得到的图形如图9-21所示。

图9-21 反作用力时间历程曲线
12)选择Solution,在工具栏中单击New Chartand Table按钮,此时在Outline树结构图中出现Chart对象。
13)设置Chart对象的细节表如图9-22所示,得到的图形如图9-23所示。

图9-22 Chart对象细节窗口

图9-23 力-位移曲线
5.保存与退出
1)单击Mechanical界面右上角的“关闭”按钮,退出Mechanical返回到Workbench主界面。此时主界面中的项目管理区中显示的分析项目均已完成,如图9-24所示。

图9-24 完成的分析项目工程图
2)在Workbench主界面中单击常用工具栏中的“保存”按钮,保存包含有分析结果的文件。
3)单击右上角的“关闭”按钮,退出Workbench主界面,完成项目分析。