近幾十年來，各國學者進行了最大的研究嘗試來解釋軸向壓縮不銹鋼管的實驗值與理論解之間的巨大差異，這主要歸因于以下四個因素：1）邊界條件， 2) 屈曲前的變形，3) 幾何缺陷，4) 載荷的偏心。最重要且被廣泛接受的結論是，造成差異的根本原因在于不銹鋼管的初始幾何缺陷，即不銹鋼管的初始缺陷敏感性。

有限元模型采用大型工程軟件ANSYS10對試驗中使用的冷彎不銹鋼管進行模擬。參考被測樣品的幾何形狀、初始局部缺陷、一般缺陷和材料特性，通過模擬有限元模型進行屈曲分析需要兩個步驟。第一步是特征值分析，它測量屈曲模式。這是一個線彈性分析過程。在后面的非線性分析中，第一模態作為缺陷的初始狀態；第二步稱為充電一。非線性位移分析綜合考慮幾何缺陷、材料非線性等因素，可以得到不銹鋼管失效時的極限載荷、失效模式和軸向壓縮。

如上所述，當薄壁鋼管沒有端部限制時，直接在端部加載時很容易產生最終效果。因此，在實際工程中，一個承重板（如法蘭），這種承重板比不銹鋼管要堅固和堅固得多，不銹鋼管也是在模型中制作的。

邊界和加載條件：不銹鋼管固定在試驗機上。除沿軸向力方向的壓縮位移外，其余端部自由度均受到限制。因此，模型中底端板所有節點的自組裝受到限制。除上端板軸向位移外，其余自由度均受到限制。除兩端節點外，不銹鋼管中心部分的所有節點均不受任何限制。試驗機采用分步加載方式施力，加載條件等效于靜載荷。對于軟件非線性屈曲分析，達到這種條件的方法是逐漸施加恒定的載荷增加。對于非保守路徑相關系統，應施加足夠小的增量載荷，以確保分析立即遵循載荷響應曲線的結構側；在初始力施加期間施加足夠小的載荷增量，例如1/100 為了使載荷達到預期的臨界屈曲載荷：激活二分法和自動時間步長功能程序將在結束時計算最佳時間步長每個子步驟取決于結構對載荷的響應。減小步長可能會提供更準確的解決方案，但需要更多時間。自動計時步長是根據精度和速度取一個合理的步長值。屈曲載荷平分特性的自動搜索是在解不收斂時使用最小的步長重新計算收斂并在大變形分析中激活NLGEON非線性幾何參數選項和線性搜索功能以加強收斂.

初始缺陷模擬試驗表明，根據柱截面長度和尺寸的不同，較大的徑厚關系更容易引起局部屈曲或局部屈曲與一般屈曲的積分響應，而較小的直徑-厚度比更容易導致性能故障和整體屈曲。所有被測不銹鋼管均存在局部幾何缺陷和一般缺陷，因此根據實測值，計算模型中還考慮了初始局部缺陷和一般缺陷。這些不同的屈曲模式可以通過改變套管單元的實常數來獲得不同徑厚關系的不銹鋼管，并對這些不同徑厚關系的不銹鋼管進行特征值分析。由于不銹鋼管對幾何尺寸的敏感性，改變直徑-厚度關系可以改變每根不銹鋼管特征值在局部屈曲和整體屈曲之間的一階屈曲模態。在大應變的非線性分析中，引入了一階特征值模式。對于短柱（根據不同的徑厚關系，短柱的概念不同。一般來說，徑厚比越大，短柱的絕對尺寸越大。長），只引入局部缺陷。進入ANSYS程序特征值分析得到的一階屈曲狀態后，由于體對缺陷的敏感性，最終屈曲模式會受到測得的初始局部缺陷值和全局缺陷值的影響.

本章通過冷彎薄壁不銹鋼管的有限元分析，得到了冷彎薄壁不銹鋼管在軸壓作用下的極限載荷和破壞模式。與試驗結果對比表明，模型極限荷載計算結果一致，等級很好，失效模式與試驗一致，證明了模型的有效性和可靠性。

分析結果初步表明，薄壁不銹鋼管的極限承載力受多種因素影響，其中最重要的影響因素包括：個初始缺陷、不銹鋼管徑厚關系和長細比。一般規律是在：長度相同的情況下，隨著不銹鋼管徑厚比的增大，不銹鋼管的極限承載力呈非線性增加，屈曲方式逐漸由一般屈曲轉變為局部屈曲正如預期的那樣；對于一般的屈曲，徑厚比大的不銹鋼管需要更長的長度；同樣的徑厚比，越短的不銹鋼管承載能力越高：不銹鋼管越短，越容易局部卡扣，這也是局部事實。短柱小于長柱；此外，增加初始缺陷會導致最終負載能力急劇下降。

從應力云圖和隨時間步長的響應曲線可以看出，除了壓縮破壞的材料蠕變形式外，其他破壞形式的最大應力都發生在結構的最大撓度處，由于材料的非線性，不銹鋼管在變形過程中基本上是塑性的。

通過有限元分析可以得出結論，采用有限元方法，根據實驗給出的初始條件和材料特性對不銹鋼管進行有限元模擬分析。在此前提下，采用大型有限元軟件對薄壁不銹鋼管件進行仿真Real試驗結果可靠，基于有限元數值分析方法的數值試驗不線性，是一種經濟、方便、經濟的方法。替代大量重復的不銹鋼管負荷試驗時間法。