首先了解几个概念：

稳定、不稳定及中性平衡概念

 考虑下图所示球的平衡，若表面向上凹,  平衡是稳定的, 扰动时,  球返回初始位置。若表面向下凹,  平衡是不稳定的, 扰动时,  球将滚开。若表面是平的,  球处于中性平衡, 扰动时,  钢球将保持在新的位置。

图1 稳定、不稳定及中性平衡

结构临界载荷概念

当 F < Fcr 时,  结构处于稳定平衡状态，若引入一个小的扰动P,  然后卸载,  结构将返回到它的初始位置。当 F > Fcr 时,  结构处于不稳定平衡状态,  任何扰动力将引起坍塌。  当 F = Fcr 时,  结构处于中性平衡状态，把这个力定义为临界载荷。 

特征值屈曲分析： 

特征值屈曲分析（线性屈曲分析）预测了理想弹性结构的理论屈曲强度。对于基本结构配置，结构特征值是根据约束条件和荷载条件计算出来的。然后推导出屈曲荷载，每一荷载都与一个屈曲模态形状相关，该屈曲模态形状表示结构在屈曲下所假定的形状。在实际结构中，缺陷和非线性行为使系统无法达到这种理论屈曲强度，导致特征值分析过度预测屈曲载荷。对于工程问题，通常看第一阶屈曲失稳模态所对应的极限载荷（理论值）。ANSYS会为每种模态计算载荷系数（FL）。如果在静态结构系统中应用实际载荷，则载荷系数是该载荷的安全系数。如果你输入一个F=10N，那么导致失稳的理论极限载荷就是F *载荷系数（FL）

通常这个极限载荷是偏危险的，建议特别小心使用。因此，我们建议进行非线性屈曲分析。

线性特征值屈曲分析流程：

图2：线性特征值屈曲分析流程

非线性屈曲分析

非线性屈曲分析比弹性公式提供更高的精度。施加的荷载逐渐增加，直到荷载水平的微小变化引起位移的大变化。这种情况表明结构已变得不稳定。非线性屈曲分析是一种考虑材料和几何非线性（p-Δ和p-δ）、荷载扰动、几何缺陷和间隙的静力学方法。无论是小的失稳载荷还是初始缺陷，都必须开始求解所需的屈曲模态。

非线性屈曲分析的目的是得到第一个极限点(解开始变得不稳定前载荷的最大值)，获得真实的结构极限载荷，而不是理论解（线性屈曲分析的第一阶屈曲模态对应的载荷）。

图3：非线性屈曲 

非线性屈曲比特征值屈曲更精确,  因此推荐用于设计或结构的评价。 

对于后屈曲分析，ANSYS 17.0以后计算过程发生了很大的变化，ANSYS 17.0以前版本的屈曲分析流程如下：

图4：ANSYS 17.0以前版本的屈曲分析流程

在Mechanical APDL模块要添加命令如下，目的将屈曲模态乘以一个较小的系数（本例为0.002）作为初始缺陷，使用mapdl中的upgeom命令来完成这项工作。：

ANSYS更高版本允许您从线性特征值屈曲分析中获取模态形状，并将其作为初始几何图形输入另一个静态结构分析模型单元。现在只需将特征值屈曲分析的解单元拖到独立静态结构系统的模型单元上。同时连接工程数据单元。

关键是要查看屈曲分析的解单元的属性窗口。在上面的图片中，这是B6单元。（如果需要，右键单击并单击属性。）这允许您在结构分析中选择新模态形状和比例因子。通常为模态1。添加初始缺陷如图：

然后，可以在第二次结构分析中应用相同的边界条件，但使力为F*荷载系数（FL）的屈曲荷载，其中F是屈曲分析中计算的极限荷载。确保在第二次结构分析设置中打开大变形。随着载荷增加，结构产生变形，直到结构失稳。增加荷载将导致后屈曲变形。

推荐的技术邻精品课程：

1.【7月22-24日 西安 斯姆勒】ANSYS复合材料结构强度、传热、动力学及疲劳寿命预测专题培训

https://www.jishulink.com/content/post/530208

2、【7月22-24日 西安 斯姆勒】ANSYS复合材料结构强度、传热、动力学及疲劳寿命预测专题培训

https://www.jishulink.com/content/post/530210

3.【8月10-12日 西安 斯姆勒】ANSYS工程结构振动及疲劳寿命预测专题培训

https://www.jishulink.com/content/post/530211