Buckling là gì

admin 17/05/2023

Biến dạng uốn thường xảy ra trong các kết cấu cơ học. Nó là một trong những dạng lose nghiêm trọng trong những thành phần cấu trúc. Phân tích biến dị uốn góp kỹ sư xây đắp đưa ra phần đa cảnh báo, số lượng giới hạn sử dụng và lường trước các mối hiểm hóa rất có thể xảy ra đối với cấu trúc chịu tải.

Bạn đang xem: Buckling là gì

Biến dạng uốn thường xảy ra trong các cấu trúc cơ học. Nó là một dạng thất bại nghiêm trọng trong các thành phần cấu trúc. Phân tích biến dạng uốn giúp kỹ sư thiết kế đưa ra những cảnh báo, giới hạn sử dụng cùng lường trước những mối hiểm hóa có thể xảy ra đối với cấu trúc chịu tải.Phần mềm SOLIDWORKS Simulation cung cấp các tính năng để phân tích, đánh giá thiết kế trong môi trường mô phỏng ảo. Phân tích uốn là một nội dung quan liêu trọng trong phân tích thiết kế.

Biến dạng uốn là gì?

Độ bền uốn

Độ bền uốn của vật liệu tuyệt là điểm cong tự đắc một cách đáng ghét ===== chỉ trang thái giới hạn bị cong vênh lúc vật liệu đó chịu ứng suất uốn. Trước khi đến giới hạn uốn, vật liệu sẽ bị biến dạng đàn hồi, và trạng thái đó trở lại trạng thái ban đầu khi mà tải trọng bị loại bỏ. Khi vượt qua điểm cong vênh, một vài ba tổ chức nhỏ xuất hiện biến dạng vĩnh viễn, không thể phục hồi trạng thái ban đầu khi tải trọng bị loại bỏ.Sự hiểu biết về độ bền uốn đỡ đần ta thiết kế hệ thống chịu tải trong các lĩnh vực kết cấu, như cầu, cần cẩu, cầu trục, những hệ thống chịu tải trọng trong xây dựng với thuỷ lợi… cũng như giúp ích mang lại việc thiết kế những thiết bị gia công biến dạng: cán (vật liệu), uốn (vật liệu). Trong lĩnh vực xây dựng, điểm cong vênh váo. 2===== từ gợi tả vẻ mặt vênh lên tỏ ý kiêu ngạo dẫn đến việc biến dạng mềm, trừ lúc vật liệu hoàn toàn bị sụp đổ.

Biến dạng uốn

Biến dạng uốn (buckling) là biến dạng của vật liệu nỗ lực đổi hình dạng trước tác dụng của tải trọng.Đối với mô phỏng cấu trúc, điều này có nghĩa là các thành phần hoặc biến dạng lắp ráp ko tỷ lệ thuận với sự gia tăng tải. Nhiều công ty thiết kế nghĩ rằng để phi tuyến, tải phải cực lớn. Đây ko phải là trường hợp, đối với nhiều cấu trúc mỏng, tải bao gồm thể tương đối vừa phải trong những khi vẫn bao gồm biến dạng lớn, chẳng hạn như lúc một hệ thống khóa.Biến dạng uốn là một dạng thất bại nghiêm trọng của các thành phần cấu trúc. Nó xảy ra khi một cấu trúc mất khả năng chịu tải dưới tải trọng nén. Tải trọng uốn có thể thấp hơn đáng kể so với ứng suất cuối cùng cần thiết để gây ra với vật liệu. Đây là lý do tại sao cần đối chiếu sự vênh trong các cấu trúc. Khi xảy ra hiện tượng vênh, đường cân bằng chính, tức là đường dịch chuyển tải trải qua một phép phân chia đôi như vào Hình 1. Kế bên điểm phân nhánh là đường cân nặng bằng thứ cấp trong đó phản ứng của cấu trúc tất cả thể rất phi tuyến. Đây là chế độ postbuckling.

Phân tích độ uốn (buckling analysis, postbuckling) của cấu trúc

Các so với độ uốn tuyến tính có thể cung cấp một số thông tin cơ bản về tải buckling. Mặc dù nhiên, tải sập của một số cấu trúc cao hơn nhiều so với dự đoán bởi đối chiếu độ lệch tuyến tính (eigenvalue). Trong những trường hợp khác, một cấu trúc sẽ lấy lại một số khả năng chịu tải sau khi khóa. Trong cả nhì trường hợp này, cần phải thực hiện đối chiếu độ bền phi tuyến bao gồm cả postbuckling.Một biến chứng phát sinh khi thực hiện các phân tích độ lệch phi tuyến là các bộ giải tĩnh nói bình thường sử dụng phương pháp Newton – Raphson không cung cấp thông tin về phản ứng sau thời điểm cắt của cấu trúc do sự không ổn định tại điểm phân nhánh. Điều này đặc biệt bất lợi cho các sự cố oằn qua vào đó một cấu trúc có thể tất cả nhiều hơn một cấu hình mang tải ổn định. Gia tốc cao với hiệu ứng tiệm tính đòi hỏi phải tất cả bộ giải động động chiếm khối lượng và cửa hàng tính của kết cấu. Ở đây, công ty chúng tôi khám phá có tác dụng thế nào các động lực tiềm ẩn vào 3DEXPERIENCE tất cả thể được sử dụng để mô hình hóa phản ứng vênh vác phi tuyến cùng postbuckling của một cấu trúc.Một ví dụ về cấu trúc tất cả thể gặp phải hiện tượng vênh vác là panel thân vật dụng bay. Những tấm này bao gồm một lớp mỏng được gia cố bằng các dây theo hướng dọc để cải thiện khả năng chịu tải của chúng. Form cũng bao gồm thể được cung cấp để cải thiện độ cứng theo hướng chu vi nhưng sẽ bị loại khỏi so với này bởi vì đơn giản. Panel được để ý được hiển thị trong Hình 2.

Xem thêm: Các Đội Hình Dtcl Mùa 8: Top 10 Đội Hình Mạnh Nhất Rank Thách Đấu Meta 13

Panel bao gồm một lớp vỏ hình chữ nhật bao gồm độ dày 2mm, chiều lâu năm 600mm và chiều rộng 220 mm. Lớp vỏ được gia cố bằng thanh kéo tia Z có độ dày 1,6 mm, chiều cao website 25mm cùng chiều rộng mặt bích 20 mm. Vày độ dày của lớp vỏ cùng stringer rất nhỏ so với các kích thước khác của chúng, bắt buộc cấu trúc được quy mô hóa bằng các yếu tố vỏ. Nhôm (Hình ảnh = 70 GPa, Hình ảnh = 0,3) với vật liệu dẻo-đàn hồi được sử dụng mang lại cả hai bỏ ra tiết. Stringer được gắn chặt vào lớp vỏ bằng phương pháp sử dụng ốc vít điểm và khớp nối động học được xác định tại một cạnh của bảng điều khiển làm sao để cho các cạnh của lớp vỏ cùng stringer được ghép với một điểm tham chiếu. Các cạnh đối diện của panel được kẹp hoàn toàn. Đầu tiên, đối chiếu độ lệch tuyến tính được thực hiện với tải trọng nén 20kN được áp dụng tại điểm tham chiếu trên cạnh được tải. Kết quả chỉ ra rằng tải trọng tới hạn lớp vỏ quanh đó (skin buckling load) là khoảng 18 kN. Hình dạng vênh váo của panel được hiển thị vào Hình 3.

Đối với các tấm gia cố, tải trọng tới hạn lớp vỏ quanh đó thường thấp hơn nhiều so với tải sập của toàn bộ cấu trúc. Vì chưng đó, cần phải thực hiện một đối chiếu độ bền phi tuyến trả chỉnh bao gồm cả postbuckling.Trong những mô phỏng phức tạp hơn, một sự không trả hảo về hình học dựa trên một vài ba chế độ vênh vác đầu tiên gồm thể được đưa vào hình học trước khi phân tích postbuckling. Ngoại trừ ra, một sự không hoàn hảo tải tất cả thể được giới thiệu. Người ta biết rằng cấu trúc không hoàn hảo bao gồm tải trọng thấp hơn nhiều so với cấu trúc trả hảo.Để so sánh, so sánh cũng được thực hiện bằng giải pháp sử dụng bộ giải tĩnh với ổn định để giảm hiệu ứng cửa hàng tính. Trong so với tĩnh, tải nén 100kN được áp dụng cho cạnh được tải. Các hành vi chuyển tải thu được hiển thị vào Hình 4. Hình dạng vênh váo. 2===== từ gợi tả vẻ mặt vênh lên tỏ ý kiêu ngạo của panel cùng đường viền cường độ dịch chuyển được hiển thị vào Hình 5.

Bộ giải tĩnh không cung cấp giải pháp vượt vượt độ dịch chuyển 2.0 mm. Đối với trường hợp kiểm thẩm tra tải, công ty chúng tôi áp dụng tải nén 100kN đến điểm tham chiếu bên trên cạnh được tải (tương tự như so sánh tĩnh và giá trị riêng). Đối với trường hợp điều khiển chuyển vị, chúng tôi áp dụng độ dịch chuyển nén 150mm cho điểm tham chiếu.

Sử dụng động lực ngầm (implicit dynamics) bọn họ có thể thấy rằng một giải pháp postbuckling tất cả thể dễ dàng thu được. Kết quả là, panel gồm thể duy trì biến dạng tốt hơn tải sập. Trường hợp tải được điều khiển đã được chấm dứt thủ công sau khi độ dịch chuyển của bảng điều khiển đạt 150 mm cùng trường hợp điều khiển chuyển vị đã cung cấp thành công xuất sắc một giải pháp lên tới 150 mm. Tuy nhiên, bọn họ có thể thấy rằng bảng điều khiển không lấy lại được bất kỳ độ cứng cấu trúc như thế nào của nó vào chế độ postbuckling. Điều này rất quan tiền trọng đối với các kỹ sư kết cấu, những người tất cả thể muốn điều tra giải pháp thức hoạt động của bảng điều khiển sau thời điểm vênh, và là một công cụ đặc biệt hữu ích cho các vấn đề vênh vác kiểu snap-through, trong đó một cấu trúc bao gồm thể bao gồm độ cứng vượt thừa điểm vênh. Trong trường hợp này, bọn họ có thể thấy bảng điều khiển tiếp tục biến dạng nhưng mà không tăng tải. Hình dạng khóa cuối cùng được hiển thị trong Hình 7 và những đường viền dịch chuyển được hiển thị vào Hình 8.