[FEM][Midas][Abaqus][Midas2Abaqus] 平面框架屈曲分析(经典例题)(Buckling Analysis of Plane Frame)

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一道框架屈曲分析例题,例题来源《SAP2000技术指南及工程应用 上册》,例题如下图所示。

框架柱底铰接,柱顶作用竖直向下的集中荷载P。其中E=200GPa,L=6m,I=6.572×10-5m4。据此可以计算对称和反对称失稳的理论屈曲荷载。反对称失稳,屈曲荷载 P =2.104EI/L2=768kN,对称失稳,屈曲荷载P=14.66EI/L2=5353kN。即理想情况下,反对称失稳相对于对称失稳更加容易。原文给出了SAP2000的分析结果。以下分别采用 Midas Gen 及 Abaqus进行该例题的模拟计算。

  • Midas Gen Model

  • Midas Gen Results

(a)一阶屈曲模态(反对称失稳,屈曲因子:768.19,与理论计算结果吻合。)

(b)二阶屈曲模态(对称失稳,屈曲因子:5352.72,与理论计算结果吻合。)

(c)三阶屈曲模态(屈曲因子:6952.45)

  • Midas2Abaqus Model

为了进行Abaqus分析,采用 Midas2Abaqus 软件进行模型转换,Midas2Abaqus模型如下。在Midas2Abaqus补充设置相关的参数,如工况参数等,即可导出Abaqus INP 模型,用于后续的Abaqus分析。

  • Abaqus Model

  • Abaqus Results

(a)一阶屈曲模态(反对称失稳,屈曲因子:768.18,与理论计算结果吻合。)

(b)二阶屈曲模态(对称失稳,屈曲因子:5352.7,与理论计算结果吻合。)

(c)三阶屈曲模态(屈曲因子:6952.45)

综上,两个软件的计算结果一致,且与理论结果一致。


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