구조적 비선형

형상 비선형

비선형 유한요소 해석에서 비선형의 주 요소는 구조물의 전체적인 형상 구성상 대변위 효과에 의한 비선형입니다. 대변위가 발생한 구조물은 경화/연화 방식으로 구조물의 비선형 응답을 발생시킬 수 있는 하중 유발 변형으로 인해 그 형상이 대폭 변경될 수 있습니다.

예를 들어 케이블형 구조물은 일반적으로 부가 하중 증가 시 경화 거동을 보이고 아치는 처음에 연화 상태가 된 후 경화될 수 있습니다(스냅스루 좌굴).

재질 비선형

또 다른 비선형의 주 요소는 여러 구조물의 거동에서 발견된 응력과 변형률 간의 비선형 관계에서 생깁니다. 여러 요소로 인해 재질 거동이 비선형이 될 수 있습니다. 하중 기록에 대한 재질 응력-변형률 관계의 의존성(예: 가소성 문제), 하중 지속(예: 크리프 해석), 온도(열가소성) 등이 이러한 요소 중 몇 가지 예입니다.

재질 비선형으로 알려진 이 비선형 분류는 구조적 관계의 사용을 통해 다른 응용에 적합한 효과를 시뮬레이션하는데 이상적으로 활용할 수 있습니다.

지진이 발생했을 때 보-칼럼 연결의 항복은 재질 비선형을 증명할 적용 중 한 예입니다.

접촉 비선형

비선형 문제의 또 다른 한 가지 특별한 분류는 운동 중 해석에 연관되어 구조물 경계 조건의 성질이 바뀌는 것과 관련됩니다. 이 상황은 접촉 문제 해석에서 발견됩니다.

구조물의 충돌, 기어-톱니 접촉, 끼어맞춤 문제, 나사 연결, 충격 물체 등은 경계 조건 계산이 필요한 몇 가지 예입니다. 접촉 경계(절점, 선, 면)는 인접 경계의 절점 간 갭(접촉) 요소를 사용하여 계산할 수 있습니다.