有限要素解析(FEA)における材料非線形性は、線形応力緊張関係に従わない材料の動作を指します。この非線形性を組み込むことは、材料が可塑性、高弾性、または他の複雑な反応を展示する現実的な条件を正確にシミュレーションするために不可欠です。材料の非線形性をいつ、どのように含めるかを理解することは、あなたのFEAモデルの信頼性を向上させることができます。

素材の非線形性を組み込むとき

素材の非線形性は、期待されるストレスや緊張が材料の弾性限界を超えたときに考慮すべきです。これは、高負荷、大きな変形、ゴム、金属などの複雑な動作の材料、プラスチック変形、または複合体を含むアプリケーションで共通します。

そのような場合の非線形性を無視することは、不正確な結果につながることができます, 変位を推定, ストレス, または障害モード. 分析は、循環負荷や後流動作を伴うときも必要です.

素材の非線形性を組み込む方法

FEAソフトウェアでは、材料の非線形性が通常、適切な材料モデルを選択し、パラメータを定義することを含むことを可能にします。 一般的なモデルは、可塑性、高弾性、および粘性を含みます。

非線形性を組み込むためのステップは次のとおりです。

  • 素材の動作に基づいて正しい材料モデルを選択します。
  • 降伏強さ、堅くする変数、または緊張エネルギー機能のような正確な物質的な特性を、入れます。
  • 適切な境界条件を適用し、現実世界のシナリオをシミュレートするためにロードします。
  • 反復的な解決方法を必要とするかもしれない非線形分析を、動かして下さい。

実験データや単純化された計算でモデル結果を検証して精度を確保することが重要です。