¿Por qué obtengo la misma desviación en Abacus cuando una viga de acero y una de cobre están sujetas a una carga de pandeo?

Porque has pasado el punto de bifurcación.

Hay una diferencia significativa entre el análisis lineal y el análisis de pandeo posterior.

Lo que podría estar haciendo en abaqus es un análisis lineal, donde coloca la carga de pandeo para las columnas de cobre y acero.

Se calculará la carga de pandeo que aplicó y la columna de acero tendrá una carga de pandeo aproximadamente un 67% más alta en comparación con las columnas de cobre, ya que guardan la misma sección transversal y ambas columnas tienen la misma longitud.

En el caso de dicho análisis lineal, si la carga supera la carga de pandeo, el software no puede calcular las desviaciones y considera que la columna ha fallado. El punto en el que la curva significa la relación entre la carga y la deformación y después de lo cual no hay estabilidad en una estructura se llama punto de bifurcación en el análisis de pandeo. El resultado comienza a divergir y no es posible obtener resultados utilizando medios y métodos regulares.

Pero en realidad, puede calcular las deflexiones posteriores al pandeo hasta cierto punto. Este análisis se llama análisis posterior al pandeo y es un enfoque central de la “estabilidad de las estructuras”.

Para realizar el pandeo posterior, deberá modelar la curva de tensión de la columna vertebral de tensión para cobre y acero. Defina la rigidez al corte, la rigidez a la flexión, la pérdida de rigidez y la degradación de la resistencia. Una vez que defina todas las propiedades no lineales y modele la columna correctamente, obtendrá deformaciones y deformaciones posteriores al pandeo, deformaciones locales y pandeo global. En tal condición, tendrá un valor de deflexión diferente para las columnas bajo cargas de pandeo.

Gracias

Si esta es una solución de pandeo dedicada, la razón por la cual la desviación es la misma para ambos es porque la magnitud de la desviación bajo el pandeo es teóricamente infinita. Lo que te muestra la desviación es la forma que toma tu modo de pandeo.

Por la escala presentada en sus capturas de pantalla, parece que Abaqus simplemente está normalizando la deflexión máxima de su modo de pandeo a 1. Es por eso que ambos son lo mismo.

El único número útil de un análisis de pandeo es la carga de pandeo; la desviación no tiene ningún significado físico directo.

¡Espero que eso ayude!

Suponiendo que las longitudes de las vigas son las mismas, la única forma de obtener la misma deflexión para ambos casos E sería si la I para la viga de acero es exactamente 3/5 de la I de la viga de cobre.

No estoy lo suficientemente familiarizado con lo que está haciendo su software, pero solo siguiendo las imágenes que presenta, sus desviaciones no son las mismas. Las visualizaciones son las mismas debido a la naturaleza del software. Ambas vigas tienen la misma forma sujeta a la misma carga (supongo), por lo que tendrán la misma distribución de magnitud de deflexión, que es todo lo que muestra esta visualización. Si observa, el valor propio (de nuevo, no está exactamente seguro de lo que esto representa más allá de un valor necesario para resolver una ecuación diferencial o un cálculo matricial) para el cobre es 2267 y el valor propio para el acero es 3875.2. Por extraño que parezca, 2267 es aproximadamente 3/5 de 3875.2.

Entonces todo se ve como debería aquí.

Es una columna, no una viga. La falla es por esfuerzo axial, no por esfuerzo de flexión.

Las cargas de falla son diferentes, son proporcionales al módulo de Young.

Pero para la misma geometría (I y L) esperaría una desviación similar en caso de falla para esta configuración.

El caso que está describiendo está regido por soluciones analíticas y la cuestión geométrica es más importante que la mecánica …

¿Modelaste la columna como un elemento de enlace (marco) como un sólido?

Si modeló como un enlace, existe una alta probabilidad de obtener los resultados anteriores debido al promedio del estrés en un elemento de enlace.

Si ha modelado la columna como sólida, debe tener una respuesta diferente (tensión gobernada).

Modelo de material plástico o elástico? Esa es otra pregunta … ¡Tantas cosas para comprobar antes de sacar conclusiones precipitadas!

Saludos

Verifique las propiedades del material en el software. Lo más probable es que necesite editar un módulo de elasticidad.

En una tangente … que usa cobre para vigas, es suave como diablos en relación con el acero.

Son columnas de acero o vigas de secciones en H si no le gustan las vigas y están sujetas a cargas axiales F.

Las razones por las que está obteniendo la misma desviación pueden ser el resultado de;

  1. La resistencia de diseño de ambos materiales y grado podría ser similar.
  2. Usar un módulo joven E = 200Gpa para acero y 120Gpa para cobre podría transferir el mismo esfuerzo axial y causar una longitud de pandeo similar.

Ansys no es excelente para abrocharse el cinturón a menos que realmente tenga un buen detalle de malla, ¡también es mejor hacer controles manuales! Pruebe con una malla mucho más fina y el desplazamiento grande se ENCIENDE>