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1、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。（1）状态变化（包括接触）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（如在电缆情况中），也可能是由某种 外
2、部原因引起的（如在冻土中的紊乱热力学条件）。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。（2）几何非线性（3）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（如在弹-塑性响应状况下）、环境状况（如温度）、加载的时间总量（如在蠕变响应状况下）等。3.非线性结构分析中应注意的问题（1）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。几何非线性分析随着
3、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（当系统是非保守系统，在模型中有塑性或摩擦，或者有多个大位 移解存在时）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（1）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，当其内部应力低于比 例极限时，应力与应变的关系是线性的。在其应力低于屈服点时，表现为弹性行为。也就是说，当移走载 荷时，其
4、应变也完全消失。由于屈服点和比例极限相差很小，因此在ANSYS程序中，假定它们相同。在应力-应变曲线中，低于屈服 点的称为弹性部分，超过屈服点的称为塑性部分，也叫做应变强化部分。塑性分析中考虑了塑性区域的材 料特性。（2）路径相关性既然塑性是不可恢复的，那么它就与加载历史有关，这类非线性问题叫做与路径相关的或非保守的非线性。 路径相关性是指对一种给定的边界条件，可能有多个正确的解。为了得到真正正确的结果，必须按照系统 真正经历的加载过程加载。（3）率相关性塑性应变的大小可能是加载速度的函数，如果塑性应变的大小与时间无关，这种塑性叫做率无关的塑性； 相反，与应变率有关的塑性叫做率相关的塑性。大多数材料都有某种程度上的率相关性，但在大多数静力分析中所经历的应变率范围较小，两者的应力- 应变曲线差别不大，所以在一般的分析中，总是认为塑性是与率无关的。（4）工程应力、应变与真实的应力、应变塑性材料的数据一般以拉伸的应力-应变曲线形式给出。材料数据可以是工程应力（P/A0）与工程应变 （汕），也可以是真实应力（p/a）与真实应变（）大应变塑性分析中一般采用真实的应力-应变数据，而小应变分析中一般采用工程的应力-应变数据。（5）激活塑性当材料中的应力超过屈服点时，塑性被激活，即有塑性应变发生，而屈服应力本身可能是下列某个参数的 函数：l温度l应变率l应变历史l侧限压力（静水压应力）l其他参数
