Nonlineerite nedir ve tipleri nelerdir ?

Klasik bir örnek olarak yay sabiti 1N/mm olan bir yayı düşünelim ve bu yayı 1 Newton kuvvet ile çekersek 1 mm uzar, 2 N ile çekersek 2 mm uzar, yani lineer (doğrusal) bir artış görülür. Hooke yasasını duymuş olmanız gerek. Robert Hooke,  F = k.u formülüyle kuvvet ile yer değiştirmenin arasında bir oran olduğunu göstermiştir..

Peki doğada herşey lineer midir ? Aslında neredeyse herşey non-lineerdir ama basitleştirmek amaçlı çoğu şey lineer ele alınır. Nonlineerite 3'e ayrılır;

-Geometrik nonlineerite: Büyük deformasyonların görüldüğü durumlardır. Örneğin bir balık oltasının balığın ağırlığına göre ne kadar fazla deforme olduğunu düşünelim.

-Malzeme nonlineeritesi: Sünek malzemelerin akma noktaları vardır ve bu noktaya kadar lineer elastik davranan malzeme akma noktasını geçtikten sonra plastik deformasyona uğrar ve gerilme-gerinme proporsiyonu doğrusallıktan uzaklaşır.

-Kontak nonlineeritesi: Kontak durumlarının zamanla değişmesi ve değişmesi ihtimaliyle kontak nonlineeritesi oluşur. ANSYS yazılımında bonded ve no seperation lineerken; frictional, frictionless ve rough kontak tipleri nonlineer kontak tipleridir.

Sonlu elemanlar analizlerinde hızlı sonuç verdiği için genel olarak lineer-elastik şekilde analiz yaparız. Bazı durumlarda ise nasıl bir analiz gerçekleştireceğimizi standartlar söyler. Mesela ASME Sec.VIII Div.2 Part-5 basınca maruz kalan ekipmanlar için lineer-elastik çözümü kabul eder. ANSYS için en basit şekilde analiz ayarlarından large deflection ı açarsanız stifness matrixin her iterasyonda tekrar hesaplanmasını aktif etmiş olursunuz ve non-lineer kısma geçmiş olursunuz. Nonlineer kontaklardan birini kullanmak zorundaysanız veya sisteme yer değiştirme,dönme vs. tanımladıysanız açmanız önerilir. Plastik gerinmeyi görmek isterseniz malzemeyi nonlineer seçersiniz.

*Introduction to nonlinear finite element analysis using optistruct

*Öğrendiklerimi unutmamak ve bildiğim kadarını paylaşmak adına bu bloğu oluşturdum, yanlışım varsa lütfen yorumlarda belirtin
*BİLGİ, PAYLAŞTIKÇA ÇOĞALIR.