摘要

C型薄壁型钢在实际工程中较为常见,在力的作用下容易发生屈曲失效。传统有限元法预测结构屈曲已经有一套较为成熟的方案,但程序较为繁琐。本文基于向量式有限元(VFIFE)方法编制了三角形壳单元的Fortran计算程序。通过Matlab编写前处理与后处理程序,将计算结果与经典的双曲壳屈曲计算结果进行对比,考察其正确性。考虑几何非线性与材料非线性,引入多线性材料硬化模型,计算了不同尺寸的C型薄壁型钢在轴压荷载下的屈曲特性。研究通过位移-轴力曲线判断出屈曲荷载,并用后处理程序制出屈曲模态并与现有的试验结果进行对比。结果表明:引入多线性材料硬化模型的向量式有限元方法能够较好的预测结构屈曲荷载以及屈曲模态,为预测结构的屈曲行为提供了一种新的,可靠的方案。