Schmale Modelle neigen dazu, unter axialer Belastung zu knicken. Knicken ist als plötzliche Verformung definiert, die auftritt, wenn ohne Änderung an den externen Lasten gespeicherte axiale Energie (Membranenergie) in Biegeenergie umgewandelt wird. Mathematisch gesehen wird beim Auftreten von Knicken die Steifigkeit singulär. Der Ansatz der hier verwendeten, linearisierten Knickanalyse löst ein Eigenwert-Problem, um die kritischen Knickfaktoren und die zugehörigen Knickschwingungsformen zu berechnen.
Ein Modell kann in verschiedenen Formen unter unterschiedlichen Lasten knicken. Die Form, die das Modell beim Knicken annimmt, wird Knickschwingungsform genannt, und die Last wird kritische Last oder Knicklast genannt. Bei der Knickanalyse werden mehrere Schwingungsformen entsprechend der Angabe im Dialogfeld Knicken berechnet. Konstrukteure sind gewöhnlich an der niedrigsten Schwingungsform (Schwingungsform 1) interessiert, weil diese mit der geringsten kritischen Last verbunden sind. Wenn das Knicken ein kritischer Entwurfsfaktor ist, hilft das Berechnen mehrerer Knickformen beim Auffinden von Schwachpunkten im Modell. Mit den Schwingungsformen können Sie das Modell oder Stützsystem ändern, um Knicken in einer bestimmten Schwingungsform zu verhindern.
Ein aussagekräftigerer Ansatz zur Untersuchung des Verhaltens von Modellen beim Knicken erfordert die Anwendung nicht-linearer Konstruktionsanalysecodes.
Wann ist eine Knickanalyse durchzuführen?
Schmale Teile und Baugruppen mit schmalen Komponenten, die in axialer Richtung Lasten ausgesetzt sind, verbiegen sich unter relativ geringen axialen Lasten. Solche Strukturen können aufgrund von Knicken versagen, obwohl die kritischen Spannungen noch weit von den kritischen Werten entfernt sind. Für solche Strukturen ist die Knicklast ein kritischer Konstruktionsfaktor. Eine Knickanalyse wird bei massigen Strukturen in der Regel nicht benötigt, da ein Versagen aufgrund von hohen Spannungen früher auftritt.