Doğrusal statik analiz, yükler ile meydana gelen yanıt arasındaki ilişkinin doğrusal olduğunu varsayar. Örneğin, yüklerin büyüklüğünü ikiye katlarsanız yanıt da (yer değiştirmeler, gerinimler, gerilimler, tepki kuvvetleri vb.) ikiye katlanır.
Tüm gerçek yapılar belirli bir yükleme koşulu altında kaçınılmaz olarak doğrusal olmayan bir davranış sergiler. Bazı durumlarda, doğrusal analiz yeterli olabilir. Birçok durumda doğrusal çözüm, üzerine kurulduğu varsayımların ihlal edilmesi nedeniyle hatalı sonuçlar üretebilir. Doğrusal olmama durumu malzeme davranışından, büyük yer değiştirmelerinden ve temas koşullarından kaynaklanabilir.
Doğrusal bir problemi çözmek için doğrusal olmayan bir etüt kullanabilirsiniz. Farklı prosedürler nedeniyle sonuçlar biraz farklı olabilir.
Doğrusal olmayan statik analizde, atalet ve sönümleme kuvvetleri gibi dinamik etkiler göz önünde bulundurulmaz. Doğrusal olmayan etüdün işlenmesi, statik etüde göre aşağıdaki açılardan farklılık gösterir:
Etüt Özellikleri
Doğrusal olmayan
iletişim kutusu dört sekme içerir: Çözüm, Gelişmiş Seçenekler, Akış/Termal Etkiler ve Açıklamalar. Çözüm ve Gelişmiş Seçenekler sekmeleri problemin çözülmesinde kullanılacak sayısal prosedürlere ilişkin seçenekleri ve parametreleri ayarlar. Akış/Termal Etkiler ve Açıklamalar sekmeleri statik etüt özellikleri iletişim kutusundaki sekmelere benzerdir.
Doğrusal olmayan statik analiz için zaman bir sahte değişkendir. Çözümün hangi yük düzeylerinde arandığını açıklar. Yalnızca viskoelastik ve yorulma malzeme modelleri için zamanın gerçek değerleri vardır. Doğrusal olmayan dinamik analiz için zaman bir gerçek değerdir.
Malzeme
Statik etütler için sadece doğrusal izotropik ve doğrusal ortotropik malzemeleri seçebilirsiniz. Doğrusal olmayan etütler için ek olarak aşağıdaki malzeme modellerini tanımlayabilirsiniz:
- Doğrusal Olmayan Elastik
- von Mises Plastisite (kinematik ve izotropik)
- Tresca Plastisite (kinematik ve izotropik)
- Drucker Prager Plastisite
- Mooney Rivlin Hiperelastik
- Ogden Hiperelastik
- Blatz Ko Hiperelastik
- Viskoelastik
Yükler ve Kısıtlamalar
Kuvvet kontrol yöntemi kullanıldığında, kısıtlamalar ve yükler zamanın fonksiyonları olarak tanımlanır. Visko-elastisite ve yorulma problemlerinin yanı sıra doğrusal olmayan dinamik analiz için de zaman gerçek bir değerdir. Diğer problemler için zaman, farklı çözüm adımlarındaki yük düzeyini belirten sahte bir değişkendir.
Yer değiştirme kontrolü, sadece kontrol eden DOF ile ilişkili eğriyi kullanır. Yay Uzunluğu kontrol yöntemi hiçbir zaman eğrisi kullanmaz.
Çözüm
Doğrusal olmayan etütlerin çözümü, sonuçların farklı çözüm adımlarında (yük ve kısıtlama düzeyleri) hesaplanmasını içerir. Sayısal prosedürler doğrusal statik etütlerin çözümünden daha karmaşıktır. Program, bir çözüm adımında doğru çözüme yakınsamayı ararken bazı yinelemeler gerçekleştirir. Bu nedenlerle, doğrusal olmayan etütlerin çözümü doğrusal statik etütlerin çözümüne kıyasla çok daha fazla zaman ve kaynak gerektirir.
Program, sonuçları farklı çözüm adımlarında hesaplamasına rağmen varsayılan olarak sadece son çözüm adımındaki sonuçları kaydeder. Etüt özelliklerini tanımlarken sonuçların kaydedileceği konumları ve çözüm adımlarını seçebilirsiniz.
Sonuçlar
Sonuçlar zamanın fonksiyonlarıdır. Örneğin, gerilimler farklı çözüm adımlarında kullanılabilir. Sonuçları en son çözüm adımında görüntülemeye ek olarak, sonuçları çözüm için etüt özelliklerinde talep edilen diğer çözüm adımlarında da görüntüleyebilirsiniz. Etüt özelliklerinde seçilen konumlar için sonuçları sahte zamanın fonksiyonu (yük geçmişi) olarak grafiklendirebilirsiniz.
Temas Problemleri
Temas yaygın bir doğrusal olmama nedenidir. Statik etütler temas problemlerinin küçük ve büyük yer değiştirmelerle çözülmesine olanak sağlar. Temas problemlerini çözmek üzere statik etütlerin kullanımında aşağıdaki sınırlamalar geçerlidir:
- Büyük yer değiştirmeleri kullanırsanız sonuçlar sadece son çözüm adımında kullanılabilir. Doğrusal olmayan etütlerde, çözümün her adımında sonuçları elde edebilirsiniz.
- Temastan kaynaklananın dışında bir doğrusal olmama durumu mevcutsa statik etütleri kullanamazsınız. Bu durum doğrusal olmayan malzeme özelliklerinden, değişen yükler veya kısıtlamalardan ya da diğer tüm doğrusal olmama özelliklerinden kaynaklanabilir.
- Temas problemlerini büyük yer değiştirmelerle çözmek üzere statik etütler kullanıldığında, program model deforme olurken yük yönlerini güncellemez. Doğrusal olmayan etütlerde, etüt özelliklerinden Yük yönünü sapma ile güncelle seçeneği işaretlenirse program basınç yüklerinin yönlerini deforme edilen şekle dayalı olarak her çözüm adımında günceller.
-
Doğrusal olmayan etütlerde, çözüm adımları üzerinde kontrol olanağına sahip olursunuz. Büyük yer değiştirmelerin kullanıldığı statik etütlerde, program çözüm adımlarını dahili olarak ayarlar.