几何非线性,材料非线性

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1、为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划几何非线性,材料非线性　　线性分析在结构方面就是指应力应变曲线刚开始的弹性部分，也就是没有达到应力屈服点的结构分析非线性分析包括状态非线性，几何非线性，以及材料非线性，状态非线性比如就是钓鱼竿，几何比如就是物体的大变形，材料比如就是塑性材料属性。　　2．非线性行为的原因　　引起结构非线性的原因很多，主要可分为以下3种类型。　　状态变化　　许多普通结构表现出一种与状态相关的非线性行为。例如，一根只能拉伸的电缆可能是松弛的，也可能是绷紧的；轴承套可能是

2、接触的，也可能是不接触的；冻土可能是冻结的，也可能是融化的。这些系统的刚度由于系统状态的改变而突然变化。状态改变或许和载荷直接有关，也可能是由某种外部原因引起的。接触是一种很普遍的非线性行为，接触是状态变化非线性类型中一个特殊而重要的子集。　　几何非线性　　结构如果经受大变形，其变化的几何形状可能会引起结构的非线性响应。如图所示的钓鱼杆，在轻微的载荷作用下，会产生很大的变形。随着垂向载荷的增加，杆不断弯曲导致动力臂明显减少，致使杆在较高载荷下刚度不断增加。目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保

3、其在这个行业的安全感。为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　材料非线性　　非线性的应力-应变关系是结构非线性的常见原因。许多因素可以影响材料的应力-应变性质，包括加载历史、环境状况、加载的时间总量等。　　3．非线性结构分析中应注意的问题　　牛顿-拉普森方法　　ANSYS程序的方程求解器可以通过计算一系列的联立线性方程来预测工程系统的响应。然而，非线性结构的行为不能直接用这样一系列的线性方程来表示，需要一系列的带校正的线性近似来求解非线性问题。　　一种近似的非线性求解是将载荷分成一系

4、列的载荷增量。可以在几个载荷步内或者在一个载荷步的几个子步内施加载荷增量。在每一个增量的求解完成后，继续进行下一个载荷增量之前，程序调整刚度矩阵以反映结构刚度的非线性变化。遗憾的是，纯粹的增量近似不可避免地随着每一个载荷增量积累误差，最终导种结果失去平衡，如图所示。目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　ANSYS程序通过使用牛顿-拉普森平衡迭代克服了这种困难

5、，在某个容限范围内，它使每一个载荷增量的末端解都达到平衡收敛。图描述了在单自由度非线性分析中牛顿-拉普森平衡迭代的使用。在每次求解前，NR方法估算出残差矢量，这个矢量是回复力和所加载荷的差值。之后，程序使用非平衡载荷进行线性求解，并且核查收敛性。如果不满足收敛准则，则重新估算非平衡载荷，修改刚度矩阵，获得新解，持续这种迭代过程直到问题收敛。　　几何非线性分析　　随着位移增长，一个有限单元已移动的坐标可以以多种方式改变结构的刚度。一般来说这类问题总是非线性的，需要进行迭代获得一个有效的解。　　大应变效应　　一个结构的总刚度依赖于它组成单元的方向和刚度。当一个单

6、元的节点经历位移后，那个单元对总体结构刚度的贡献可以以两种方式改变。首先，如果这个单元的形状改变，它的单元刚度将改变，如图所示；其次，如果这个单元的取向改变，它的单元刚度也将改变，如图所示。小变形和小应变分析假定位移小到足够使所得到的刚度改变无足轻重。这　　种刚度不变假定意味着使用基于最初几何形状的结构刚度进行一次迭代足以计算出小变形分析中的位移。相反，大应变分析说明由单元的形状和取向改变导致的刚度改变。因为刚度受位移影响，且反之亦然，所以在大应变分析中需要多次迭代求解来得到正确的位移。ANSYS程序通过执行NLGEOM，ON命令来激活大应变效应。对于大多数

7、实体单元，以及部分的壳单元，大应变特性是可用的。目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　大应变处理对一个单元经历的总应变没有理论限制。然而，应限制应变增量以保持精度。因此，总载荷应当被分成几个较小的载荷步。无论何时使用小的载荷增量都具有双重重要性。材料非线性分析　　1．概述　　塑性定义　　塑性是指在某种给定载荷下，材料产生永久变形的特性，对于大多的工程材料来说

8、，当其内部应力低于比例极限时，应力与应变的关系是线性