【干货】 截面带残余应力和初始几何缺陷的工字梁非线性屈曲分析

材料非线性行为：双线性随动强化BKIN，屈服强度460MPa
几何非线性：长工字梁
其他:
1.采用梁单元beam188建模
2.各个梁截面初始含有初始残余应力
加载示意图：

梁单元初始残余应力云图：

梁单元等效应力云图：

由此可见，结构发生屈服并不是因为达到材料的屈服极限，而是发生受压失稳。
载荷和转角曲线：

 

这类问题很多时候是采用的是壳单元建模分析，本文提供了一种新的思路，对于复杂模型，由于节点数目相比于壳单元要少很多，因此可以极大的提高求解的效率。
另外在提供一个新的思路，根据本模型的特点，其实也可以采用2D-3D扩展的方法。不过，这样要花费比较大的计算资源。
过程如下：
1.首先采用平面应变单元，建立梁截面模型，然后采用施加截面的初始残余应变。
2.将模型扩展到3D。输出3d状态下的初始残余应力。
3.将上述模型拷贝两份。其中一份用于得到残余应力分布。另一份用于正常的特征值屈曲分析。
4.获取特征值屈曲分析的变形作为初始几何缺陷。
5.加入前面得到的初始残余应力场载荷，进行非线性求解分析。
采用实体单元分析时，需要注意载荷的转换。另外注意不要把初始应力场加到特征值分析时。