非線形静的応力スタディ

静的応力解析は、最も一般的な有限要素解析のタイプの 1 つです。コンポーネントまたはアセンブリは一連の荷重条件に従い、得られた応力、ひずみ、および変形の結果を解析して、デザインに破損が生じる可能性を特定します。

非線形静的応力スタディは、非線形性のソースが解析に導入され、線形の静的応力解析の仮定が正しくなくなった場合に使用する必要があります。非線形性の一般的な形式としては、材料、幾何学的、荷重、境界条件の 4 つがあります。

材料の非線形性。塑性およびゴム材料に示されるように、材料に完全な線形応力-ひずみ曲線がありません。材料の非線形性は、材料の剛性が本質的に非線形(超弾性材料など)の場合や、材料にその弾性範囲を超えて荷重が加わったときに発生します。材料の非線形性の例には、ぼかし、補強、ヒステリシス、塑性、粘度、クリープ、破損が含まれます。
幾何学的非線形性は、構造物の変形により大きな変位または回転が生じるときに発生します。幾何学的非線形性の例として、釣り竿の曲がりや構造物の座屈などがあります。
荷重の非線形性は、荷重がかかっている領域または、構造物の変形により荷重の方向が大幅に変化するときに発生します(追随力)。現在、Fusion は荷重の非線形性をサポートしていません。
境界条件の非線形性は、モデルの荷重または拘束が、現在の構造の変位、サーフェスの相互作用、温度の作用である場合に発生します。シミュレーション全体で変化する接触サーフェスが例となります。現在、Fusion では境界条件の非線形性はサポートされません。

非線形静的応力解析のもう 1 つの大きな特徴は、荷重が複数の増分にわたって徐々に適用されることです。徐々に増加する荷重によりソルバーは材料剛性の変更、形状変更、および境界条件の変更を考慮することができます。

非線形静的応力解析の例

次の一覧に、非線形静的応力解析が適していると考えられる例をいくつか示します。