非線形構造解析は、複雑な負荷や条件に従った構造の動作を理解するために不可欠です。現実世界のシナリオで起こる材料および幾何学的な非線形性を占め、構造的性能のより正確な予測を提供します。

物質的な非線形

素材の非線形性は、線形弾性から逸脱する材料のストレス緊張の関係を生じるときを発生します。これは、プラスチック変形、クラック、およびその他の不可抗作用を含みます。これらの効果をモデリングすることで、エンジニアは故障モードを予測し、安全性を確保するのに役立ちます。

一般的なアプローチは、材料がさまざまな負荷条件下でどのように反応するかを説明する構成モデルを含みます。 これらのモデルは、現実的な素材の動作を正確にシミュレートするために、finite要素メソッドに統合されています。

幾何学的な非線形性

変形が構造の応答に影響を与えるのに十分な大きさであるとき幾何学の非線形性は起こります。これらは変位および回転による剛さそして負荷道の変化を含んでいます。そのような効果は細いか適用範囲が広い構造の分析で重要です。

幾何学的な非線形性を扱うことは、構造の幾何学を各ステップで更新する反復的な解決の技術を含みます。これは分析が重要な変形の下で本当の行動を捕獲することを保障します。

方法とアプリケーション

ニュートン・ラフソンのアルゴリズムのような数値的な方法は、非線形方程式の解決に一般的に使用されています。これらの方法は、反復的に解決を改良し、収束が達成されるまで。非線形解析は、橋、航空機、およびリニア仮定が不十分な他の構造の設計に適用されます。

  • 有限要素解析(FEA)
  • 素材の構成モデル
  • 大きい変形の分析
  • 進行中の崩壊シミュレーション