As principais forças de não linearidades estruturais encontradas em aplicações práticas são as seguintes:
Não linearidades geométricas
Na análise não linear de elementos finitos, uma importante fonte de não linearidades é o efeito de grandes deslocamentos na configuração geométrica geral das estruturas. Estruturas que sofrem grandes deslocamentos podem ter mudanças significativas em sua geometria devido a distorções induzidas por cargas, que podem fazer com que ela responda de maneira não linear enrijecendo e/ou amolecendo.
geralmente exibem um comportamento de enrijecimento quando as cargas aplicadas aumentam, enquanto arcos apresentam um amolecimento seguido de enrijecimento, comportamento que é conhecido como flambagem "snap-through" .
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| Estruturas do tipo cabo |
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| Flambagem "Snap-Through" |
Não linearidades de material
Outra fonte importante de não linearidades surge da relação não linear entre tensão e deformação, reconhecida em vários comportamentos estruturais. Vários fatores podem fazer com que o comportamento do material seja não linear. A dependência da relação tensão-deformação no histórico de cargas (nos problemas de plasticidade), duração da carga (em análises de fluência) e a temperatura (na termoplasticidade) são alguns desses fatores.
Esta classe de não linearidades, conhecida como não linearidades de material, pode ser idealizada para simular tais efeitos, pertinentes a várias aplicações, através da utilização de relações constitutivas.
durante terremotos é uma das aplicações em que as não linearidades dos materiais são plausíveis.
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| Beam-column connections |
Não linearidades de contato
Uma classe especial de problemas não lineares trata da natureza mutante das condições de limite das estruturas envolvidas na análise durante o movimento. Esta situação é encontrada na análise de problemas de contato.
, contatos de dentes de engrenagem, problemas de ajuste, conexões rosqueadas e corpos de impacto são alguns exemplos que exigem a avaliação dos limites de contato. A avaliação dos limites de contato (nós, linhas ou superfícies) pode ser executada usando elementos de folga (contato) entre os nós dos limites adjacentes.
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| Choques em estruturas |