가새의 측면 좌굴 벡터: 정의, FEM 사용 및 BRB 안정성 분석

버팀대의 측면 좌굴 벡터는 무엇입니까?

측면 좌굴 벡터는 가새 길이에 따른 절점 변위 값 세트로, 가새가 축 압축 하에서 측면 좌굴을 유발할 때 모든 절점의 상대적인 측면 오프셋을 나타냅니다.

벡터는 고정된 변위 크기를 전달하지 않습니다. 이는 단지모양 패턴좌굴 변형: 1차 전역 좌굴을 위한 단일 반사인 곡선, 더 높은 좌굴 모드를 위한 다중 파동 곡선.

일반 가는 강철 버팀대의 경우 측면 좌굴 벡터는 구속되지 않은 굴곡 좌굴을 반영합니다. BRB의 경우 엔지니어는 내부 코어가 제한 슬리브 내부에서 국부적인 좌굴 없이 항복하도록 설계되었음에도 불구하고 전체 버팀대 어셈블리(코어 + 구속 장치 + 끝 연결)가 전체 면외 좌굴 위험이 있는지 여부를 확인하기 위해 주로 이 벡터를 확인합니다.

엔지니어가 FEM 작업 흐름에서 측면 좌굴 벡터를 사용하는 방법

가장 일반적인 응용 프로그램은초기 불완전성 도입Abaqus 및 유사한 FEM 플랫폼에서:

선형 버클 분석 단계를 실행하여 고유값 좌굴 모드를 해결합니다.

가새의 1차 모드 측면 좌굴 벡터를 추출합니다.

지정된 불완전 진폭(제조 또는 설계 표준의 직진성 허용 오차)에 따라 이 변위 벡터의 크기를 조정합니다.

후속 비선형 정적 또는 순환 해석을 위한 초기 결함으로 축척된 형상을 형상에 주입합니다.

이러한 모드 형태의 결함이 없으면 완벽하게 직선형 버팀대 모델은 인위적으로 높은 임계 하중을 나타내고 압축 시 측면 변형의 2차 증폭을 포착하지 못하여 보수적이지 않은 수치 예측으로 이어집니다.

BRB 해석을 위한 측면 좌굴 벡터

BRB는 인장과 압축 모두에서 안정적으로 항복하도록 설계된 지진 에너지 소산 장치입니다. 외부 구속 시스템은 강철 코어가 국부적으로 좌굴되는 것을 방지합니다. 그러나 구속 강성 또는 연결 강도가 충분하지 않으면 전체 BRB 어셈블리가 여전히 전역 좌굴을 겪을 수 있습니다.

측면 좌굴 벡터는 엔지니어가 두 가지 실패 시나리오를 구별하는 데 도움이 됩니다.

버팀대 코어에 집중된 좌굴 모드(구속 장치 내부의 원치 않는 국부 좌굴).

끝단 보강판과 전체 구속 강성에 의해 제어되는 전체 BRB 장치의 전역 측면 좌굴 모드입니다.

제조 승인 또는 제3자 검사를 위해 BRB 유한 요소 보고서를 검토할 때 검토자는 항상 선택한 결함 형태가 버팀대의 첫 번째 측면 좌굴 벡터와 일치하는지 확인합니다.

일반적인 오해

측면 좌굴 벡터는 고정된 변형 값이 아닙니다. 정규화된 모양 벡터입니다.

비틀림이 좌굴 모드에 결합되지 않는 한 면내 처짐이나 비틀림 좌굴이 아닌 면외 측면 굽힘을 설명합니다.

BRB는 버팀대 버클링 검사를 완전히 제거하지는 않습니다. 이는 좌굴 위험을 핵심 부재에서 전체 시스템으로 이동시키며, 여기서 측면 좌굴 벡터는 핵심 진단 지표로 남아 있습니다.