Nieliniowości strukturalne
Głównymi źródłami nieliniowości strukturalnych spotykanymi w zastosowaniach praktycznych są:
Nieliniowości geometryczne
W nieliniowej analizie metodą elementu skończonego głównym źródłem nieliniowości jest wpływ dużych przemieszczeń na całościową konfigurację geometryczną struktur. W strukturach podlegających dużym przemieszczeniom mogą występować znaczne zmiany geometrii spowodowane deformacjami wywołanymi obciążeniem, które mogą powodować nieliniową reakcję struktury - bardziej sztywną lub bardziej miękką.
Na przykład struktury kablowe generalnie wykazują wzrost sztywności przy zwiększaniu stosowanych obciążeń, natomiast łuki mogą najpierw wykazywać zmniejszenie sztywności, po czym wzrost sztywności - zachowanie znane powszechnie jako wyboczenie z przeskokiem.
Nieliniowości materiału
Innym ważnym źródłem nieliniowości są nieliniowe relacje pomiędzy naprężeniem a odkształceniem, które widoczne są w wielu zachowaniach strukturalnych. Nieliniowe zachowanie materiału może być spowodowane wieloma czynnikami. Zależność relacji naprężenie-odkształcenie materiału od historii obciążenia (np. w problemach plastyczności), czas trwania obciążenia (np. a analizie pełzania) oraz temperatura (np. termoplastyczność) to tylko niektóre spośród tych czynników.
Ta klasa nieliniowości, znana jako nieliniowości materiału, może zostać wyidealizowana w celu symulowania efektów, które są odpowiednie dla różnych zastosować poprzez użycie relacji konstytucyjnych.
Ustępowanie połączeń belka-kolumna podczas trzęsienia ziemi jest jedną z sytuacji, gdzie nieliniowości materiału prawdopodobnie wystąpią.
Nieliniowości kontaktu
Szczególną klasą problemów nieliniowych jest sytuacja, gdy następuje zmiana natury warunków brzegowych struktur uczestniczących w analizie podczas ruchu. Sytuacja ta występuje w analizie problemów kontaktowych.
Uderzanie struktur, kontakt kół zębatych, problemy pasowania, połączenia gwintowe i zderzenia obiektów to kilka przykładów wymagających oszacowania granic kontaktowych. Oszacowanie granic kontaktowych (węzłów, linii lub powierzchni) można uzyskać używając elementów przerwy (kontaktu) pomiędzy węzłami na przylegających granicach.