关于结构对称取半分析--我漏了什么

[前半段是对自己错误的描述,想看结论的,直接往后拉]
[图片上传失败,稍后补]

谬误描述

最近在做一个对称结构的非线性屈曲分析,为了减少计算量,考虑到是对称结构,同时荷载也是对称分布,想当然地我做了取半简化,计算量一下子小了4倍,有木有...可心里总有点不落实,总觉得是不是少了点什么,可不,这今天就被扫到了...

关于对称取半分析,我之前的定义是如下

结构几何对成,约束对称,荷载对称,即可进行对称取半分析

今天在看文献的时候,扫到了一眼压杆稳定问题,一根等截面的杆件,两端简支,受轴压作用。它的前三阶屈曲模态把我绕进去了。

截图,前三阶
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第1阶模态,很顺眼,可是第2、3阶模态总觉得哪里怪怪的,中部截面怎么发生了转动?在对称简化中,中间截面,我是采用了对称支座(滑动支承),转动是收到了约束,不应该有转动啊...

然后...然后我就把自己绕进去了...

既然看图不爽,我只有自己尝(徒)试(劳)了...在ansys里建了一根杆件,采用beam188单元,mesh,约束了两端节点的uy,uz,rotx,roty;另外,对右侧的ux也进行了约束

D,1,,,,,,,uy,uz,rotx,roty,
D,2,,,,,,,ux,uy,uz,rotx,roty,

左侧节点施加x方向的轴力

F,1,FX,1

线性静力分析完成之后,进行线性屈曲分析,要求完成前3个屈曲模态,最后绘制变形图。我关心转角,因而只plot了绕z轴的转角rotz,前3阶分别如下:

第1阶屈曲模态
第2阶屈曲模态
第3阶屈曲模态
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这下死心了,结果吻合,可是第2阶屈曲模态中间怎么会转呢...说好的对称呢...

绕了半天,呵呵了自己...
谁说好了有对称的..

以下为纠正错误部分

受轴压的简支构件,其第2阶屈曲模态就是反对称的,错在哪儿?错在我的对称简化的条件!

结构几何对成,约束对称,荷载对称,变形对称,即可进行对称取半分析

仔细一想,才明白,我遗漏了条件变形对称,换言之,进行对称取半的简化,变形对称是其条件之一,也即,以上的谬误,是由于我遗漏了前提条件所致。

对称取半分析,成立的基础是对其有对称变形的估计

捶胸顿足,懊(chi)恼(rou)之(fa)余(xie),我不由得想起了之前一位老师的教导

再简单的理论,也有其相对应的适用条件,而忽略这些前提条件,往往就是错误的开始

再举出一个例子,叠加原理的使用条件是什么?

叠加原理只适用于线弹性小变形的情况

一个线弹性、小变形,白纸黑字的限定,不摔个跟头,我看我自己是不会记住的...咳...

对称取半的问题说清了,可是,这就导致了另一个疑问,既然屈曲分析不能中,对于对成性存在限制,那为什么抗震的相关模拟,依然有采用对称取半结构进行建模分析呢?

我想静静,想明白再说...

草草几笔,还请指正

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简书第一篇文章,写的再烂,我也不能再拖着了...草稿箱里面已经放着写了一半的文章有4、5篇了,给自己跪了==...

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