Estudo de tensão estática não linear

As análises de tensão estática são um dos tipos mais comuns de análises estruturais de elementos finitos. O componente ou a montagem está sujeito a uma gama de condições de carga e os resultados resultantes de tensão, deformação e deformação analisados para determinar a probabilidade de falha do projeto.

Um estudo de tensão estática não linear deve ser usado sempre que uma fonte de não linearidade for introduzida na solução, e as suposições da Análise de tensão estática linear não são mais válidas. Há quatro formas comuns de não linearidade: material, geometria, carga e condição de limite de não linearidade.

• Não linearidade do material, onde o material não tem uma curva de tensão-deformação linear completa, como visto em materiais plásticos e de borracha. A não linearidade do material ocorre quando a rigidez do material é inerentemente não linear (como materiais hiperelásticos) ou quando um material é carregado além de seu intervalo elástico. Exemplos de não linearidade de material incluem suavização, rigidez, histerese, plasticidade, viscoelasticidade, deformação e falha.
• A não linearidade geométrica ocorre quando a deformação da estrutura resulta em grandes deslocamentos ou rotações. Exemplos de não linearidade geométrica incluem a dobra de um polo de pesca ou a flambagem de uma estrutura.
• As não linearidades de carga ocorrem quando a área sobre a qual uma carga é aplicada ou a orientação da carga varia significativamente conforme a estrutura é deformada (forças do seguidor). No momento, Fusion não suporta Carregar não linearidades.
• A não linearidade da condição de limite ocorre quando as cargas ou restrições no modelo são uma função dos deslocamentos estruturais, das interações de superfície ou da temperatura atuais. Superfícies de contato que mudam durante a simulação é um exemplo. No momento, Fusion não suporta a não linearidade da condição de limite.

Outro recurso distinto de uma análise de tensão estática não linear é que a carga é aplicada gradualmente em vários incrementos. O carregamento incremental permite que o solucionador considere a alteração da rigidez do material, alterações geométricas e alteração das condições do limite.

Exemplos de análise de tensão estática não linear

A lista a seguir contém alguns exemplos para os quais uma análise de tensão estática não linear pode ser apropriada:

• Deformação plástica (não elástica/permanente) de um material (por exemplo, aço ou alumínio carregado além da resistência ao escoamento).
• Casos de deformação grandes (como a dobra de uma piscina).
• Para determinar tensões e deslocamentos de materiais hiperelásticos (como borracha).