線形静解析は、荷重とその応答との関係が線形であると仮定します。例えば、荷重の大きさを 2 倍にすれば、その応答 （変位、ひずみ、応力、反力など） も 2 倍になります。
実際の構造体は、あるレベルの荷重に対して何らかの非線形な動作をします。線形解析が当てはまる場合もあります。大抵の場合、線形解析は、その仮定が間違っているために、誤った結果を生成します。非線形性は、物体の挙動、大変位、および接触条件によって引き起こされます。
非線形解析スタディを使って線形問題を解くことができます。手順が違うために結果が微妙に違う場合があります。
非線形静解析では、慣性力や減衰力のような動的な影響を考慮しません。非線形解析スタディの処理は、以下の点で静解析スタディの処理とは異なります。
スタディ プロパティ
非線形
ダイアログ ボックスには、次の四つのタブがあります: [解法]、[詳細設定オプション]、[流れ/熱効果]、[所見]。解法タブと詳細設定オプションタブは、問題を解くときに使用する計算手順に関するオプションとパラメータを設定します。流れ/熱効果タブと所見タブは、静解析スタディ プロパティのダイアログ ボックス内のタブと同様です。
非線形静解析の場合の時間は擬似変数です。 この時間は解を求める荷重レベルを意味します。 粘弾性およびクリープ材料モデルの場合のみ、時間は実際の値となります。 非線形動解析の場合の時間は実数値です。
Material
静解析スタディでは、線形等方性材料と線形直交異方性材料だけしか選択することができません。非線形解析スタディでは、この他に以下の材料モデルを定義できます:
- 非線形弾性（Nonlinear Elastic）
- Von Mises 塑性 (移動性および等方性)
- Tresca 塑性 (移動性および等方性)
- Drucker Prager 塑性
- Mooney Rivlin 超弾性
- Ogden 超弾性
- Blatz Ko 超弾性
- 粘弾性（Viscoelastic）
荷重と拘束条件
力制御手段が使用されたときは、拘束条件と荷重が時間の関数として定義されます。超弾性問題、クリープ問題、そして非線形動解析における時間は実時間です。その他の問題における時間は、さまざまな解析ステップでの荷重レベルを指定する擬似変数です。
変位制御は、DOF の制御に関係するカーブだけを使用します。弧長増分法は、時間カーブを使用しません。
解決策
非線形解析スタディでは、さまざまな解析ステップにおける結果（荷重および拘束条件のレベル）を計算します。計算手順は、線形静解析スタディの解法よりも複雑です。ある解析ステップで正しい解へ収束しているときに、プログラムは複数の反復を実行します。このため、非線形解析スタディの解法は、線形静解析スタディよりも多くの時間とリソースを消費します。
プログラムはさまざまな解析ステップで結果を計算しますが、デフォルトで最後の解析ステップにおける結果だけを保存します。スタディのプロパティの定義で、結果を保存する特定の位置と解析ステップを選択することができます。
結果
結果は時間の関数として使用することができます。たとえば、さまざまな解析ステップで応力を使用することができます。最後の解析ステップでの結果を表示するのみでなく、スタディのプロパティとしてリクエストされた別の解析ステップでの結果を表示することもできます。スタディのプロパティで位置を選択した場合は、擬似時間（荷重履歴）の関数として結果をグラフ表示させることができます。
接触問題
接触は非線形での共通のソースです。静解析スタディは、大小の変位によって接触問題を解決します。静解析スタディを使って接触問題を解く場合の制限事項について以下に示します。
- 大変位を使用する場合は、最後の解析ステップにおける結果だけを使用することができます。非線形解析スタディでは、どのソリューションステップでも結果が得られます。
- 接触以外によって発生する非線形がある場合、静解析スタディは使えません。これは、非線形材料特性、荷重の変化、拘束条件、またはその他の非線形性が原因です。
- 静解析スタディで大変位を使って接触問題を解決する場合、プログラムはモデルが変形しても荷重方向を更新しません。非線形解析スタディでは、スタディのプロパティで荷重方向を変形に反映して更新（Update load direction with deflection）がチェックされていれば、プログラムは解析ステップごとに変形した形状に基づいて荷重を加える方向を更新します。
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非線形解析スタディでは、解析ステップ全体を制御することができます。大変位を使用した静解析スタディでは、プログラムは内部的に解析ステップを設定します。