Strukturální nelineárnosti

Hlavní zdroje strukturálních nelineárností vyskytující se v praktickém použití jsou následující:

Geometrické nelineárnosti

V nelineární analýze konečných prvků je hlavní zdroj nelineárnosti způsoben vlivem velkých posunů na celkovou geometrickou konfiguraci struktur. Ve strukturách vystavených velkým posunům mohou nastat výrazné změny v geometrii způsobené zatíženími vyvolanými deformacemi, které mohou způsobit nelineární odezvy struktury v utužujícím se a/nebo zjemňujícím se chování.

Například u kabelových struktur se běžně vyskytuje utužující se chování při zvýšení použitých zatížení, přičemž výztuže budou nejprve vystaveny zjemnění následovaném ztužením, chování dobře známé jako zborcení s krokem skrz.

Nelineárnosti materiálů

Další důležitý zdroj nelineárnosti vychází z nelineárního vztahu mezi napětím a namáháním, který byl rozpoznán v chováních několika struktur. Nelineární chování materiálu může být způsobena několika faktory. Některými z těchto faktorů jsou vztah napětí a namáhání materiálů ve vývoji zatížení (v problémech s plasticitou), trvání zatížení (v analýze tečení) a teplota (u teplotní plasticity).

Tuto třídu nelineárností, známou jako nelineárnosti materiálů, je možné idealizovat a simulovat účinky, které se týkají jiných aplikací využívajících základní vztahy.

Deformace spojení nosníků a sloupů během zemětřesení je jednou z aplikací, ve které jsou nelinearity materiálů pravděpodobné.

Nelineárnosti kontaktů

Zvláštní třída nelineárních problému se týká změny povahy mezních podmínek ve strukturách zapojených do analýzy během pohybu. Tato situace nastává při analýze problémů s kontakty.

Nárazy konstrukcí, kontakty ozubeného kola, problémy s tvarovkami, závitové spoje a nárazová tělesa jsou příklady situací, které vyžadují vyhodnocení kontaktních hranic. Vyhodnocení kontaktních hranic (uzlů, čar nebo povrchů) je možné provést pomocí kontaktních elementů mezi uzly na sousedních hranicích.