線性分析是根據靜態及線性假定,因此只要這些假定有效,此項分析就有效。當其中有一個 (或多個) 假定失敗,線性分析就會產生錯誤的預測,而必須使用非線性分析來建立非線性模型。
在滿足以下條件下,線性假定為真:
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模型中的所有材料應遵守虎克定律,即應力與應變成正比。 有的材料只有在應變小時才會表現出此一行為。 當應變增加時,應力-應變關係就變成非線性。 有的材料即使在應變小時,仍表現出非線性行為。 材料模型是材料行為的數學模擬。 如果材料的應力-應變關係為線性,則此材料即為線性。 線性分析可用來分析使用線性材料的模型 (假設不包含其他非線性類型)。 線性材料可以是等向、正交或各向異性。 當模型中的材料在指定的負載中就表現出非線性應力-應變行為,就必須使用非線性分析。 非線性分析提供多種類型的材料模型。
- 所引發的位移很小,所以您可忽略負載造成的勁度變化。 當定義實體零組件或薄殼的材料屬性時,非線性分析提供大位移選項。 在每個求解步階中都可重新計算勁度矩陣。 使用者可控制重新計算勁度矩陣的頻率。
- 在負載應用期間,邊界條件是不變的。 負載的量、方向和分佈都必須固定。 在模型變形時,它們必須保持不變。 例如,接觸問題理所當然是非線性,因為當負載接觸發生時,邊界條件會改變。 但是,線性分析通常會提供接觸問題的近似解,其中會考量到大位移的效應。