Zlinearyzowana analiza wyboczenia

Smukłe modele mają tendencje do wyboczenia pod wpływem obciążenia osiowego. Wyboczenie jest definiowane jako nagła deformacja, która zachodzi gdy zmagazynowana energia błonowa (osiowa) jest przekształcana w energię zginającą bez zmiany w zastosowanych obciążeniach zewnętrznych. W ujęciu matematycznym, gdy zachodzi wyboczenie, sztywność staje się osobliwa. Używane tu podejście zlinearyzowane wyboczenia rozwiązuje problem wartości własnej do oszacowania krytycznych współczynników wyboczenia oraz skojarzonych postaci drgań (modów) wyboczenia.

Wyboczenie modelu może przybierać różne kształty pod różnymi poziomami obciążeń. Kształt przybierany przez model podczas wyboczenia nosi nazwę postaci drgań (modu) wyboczenia, a obciążenie jest zwane obciążeniem krytycznym lub wyboczającym. Analiza wyboczenia oblicza liczbę modów określoną w oknie dialogowym Wyboczenie. Projektanci są zwykle zainteresowani najniższym modem (modem 1) ponieważ jest on skojarzony z najniższym obciążeniem krytycznym. Gdy wyboczenie jest krytycznym czynnikiem projektowym, obliczenie wielu modów wyboczenia pomaga w zlokalizowaniu słabych punktów modelu. Postaci drgań (mody) pomagają modyfikować model lub układ wsparć tak, by nie dopuścić do wyboczenia w danym modzie.

Bardziej zaawansowane podejście do badania zachowania modeli w chwili wyboczenia i po wyboczeniu wymaga użycia zasad nieliniowej analizy projektu.

Kiedy używać analizy wyboczenia

Smukłe części i złożenia zawierające smukłe komponenty, które są obciążone w kierunku osiowym podlegają wyboczeniu pod działaniem względnie niewielkich obciążeń osiowych. Konstrukcje takie mogą ulec zniszczeniu poprzez wyboczenie w czasie, gdy naprężenia są znacznie niższe od krytycznych. W takich konstrukcjach obciążenia wyboczające stają się krytycznymi czynnikami projektowymi. Analiza wyboczenia nie jest zwykle wymagana dla konstrukcji "pękatych" ponieważ wcześniej nastąpi uszkodzenie spowodowane wysokimi naprężeniami.