Analisi Non-lineare

Modellare il comportamento dei materiali e l’interazione tra componenti in modo realistico
Horizontal spacer

Tutti i processi fisici sono intrinsecamente non-lineari in una certa misura. Ad esempio, quando si tira un elastico, maggiore è la flessione più diventa difficile da tirare, o quando si piega una graffetta, si ottiene una deformazione permanente. Molti casi quotidiani come questi comprendono sia grandi deformazioni che comportamento anelastico del materiale. Non considerare il comportamento non-lineare può portare a danneggiamento del prodotto, problemi di sicurezza e costi aggiuntivi per il produttore.

Una risposta non-lineare può essere causata da una delle numerose caratteristiche di un sistema, come grandi deformazioni e tensioni, dal comportamento del materiale o dall'effetto di contatto o altre condizioni al contorno. In realtà molte strutture presentano combinazioni di queste molteplici non linearità. MSC Software fornisce soluzioni per aiutare a simulare accuratamente e in modo efficiente i sistemi comprendenti una o tutte le non linearità, con applicazioni valide per diversi settori industriali.


MSC Software permette di svolgere diversi tipi di simulazioni non-lineari:
  • Analisi di grandi spostamenti e sollecitazioni
  • Post-buckling analysis
  • Plasticità e Viscoplasticità
  • Rilassamento degli sforzi
  • Elasticità non-lineare
  • Lega a memoria di forma
  • Metallurgia delle polveri
  • Iperelasticità
  • Variazioni termiche delle proprietà dei materiali
  • Accoppiamento elettro-termo-strutturale
 
  • Processi di fabbricazione, come formatura, estrusione, saldatura, curing
  • Danneggiamento del materiale
  • Frattura e propagazione della cricca
  • Usura dei materiali
  • Pirolisi e abrasione
  • Multifisica
  • General large displacement 3D contact
  • Analisi dell'attrito
  • Rimeshatura automatica
Industry Uses:
  • Aerospace and Defense: Carrello di atterraggio, Struttura delle ali, Fusoliera, cuscinetti e manicotti, formatura di lastre in metallo
  • Automotive: Motopropulsore, pneumatici, guarnizioni, sistemi di scarico, Freni, Sospensioni, Saldature, giunti, conttettori
  • Electronics: Saldatura, Welding, Test di caduta, sigillatura, Interruttori e connettori
  • Energy: Pale di turbine eoliche, Danneggiamento di pale in composito, Ingranaggi, Packers, otturatori di sicurezza, Guarnizioni, Tubature, Weldments, trivellatrici
  • Heavy Equipment and Machinery: Ingranaggi, Steering yokes, Cinghie, Tubazioni, formatura dei metalli, Hose crimping, Wire crimping, Curing, Welding, Estrusione
  • Medical: Stents, Cateteri, Pacemakers, Impianti dentali e al ginocchio, Protesi, Muscoli e tessuto, Letti ospedalieri, sedie a rotelle
  • Rail: studi di stabilità, Componenti strutturali, saldature, Giunti e connettori
  • Shipbuilding: Analisi strutturale, Rivettatura, bulloni, saldatura, sigillamento
Torsione di una trave


Flessione di una piastra irrigidita con strutture di supporto
 

Strutture la cui rigidezza dipende dal decadimento al quale potrebbero essere sottoposte sono definite geometricamente non lineari. Le non linearità geometriche tengono conto della variazione di rigidezza in funzione dello spostamento determinato dal carico appliccato su una struttura vincolata, e del comportamento a buckling o "snap-through (variazione di rigidezza)" di una struttura o componente snelli. Senza prendere in considerazione questi effetti geometrici, una simulazione al computer potrebbe non riuscire a prevedere il reale comportamento strutturale.

Sheet drawing


Orthodontic archwire made of
Nitinol shape memory alloy
 

La Nonlinearità del materiale si riferisce alla possibilità per il materiale di mostrare una risposta non-lineare a sollecitazioni o deformazioni. Elastoplasticità, iperelasticità, crushing e fratturazione sono buoni esempi di nonlinearità del materiale, ma occorre includere anche effetti dipendenti dalla temperatura o dal tempo come la viscoelasticità o la viscoplasticità. La non linearità del materiale è spesso, anche se non sempre, caratterizzata da un indebolimento graduale della risposta strutturale mentre viene applicata una forza crescente, a causa di una qualche forma di disintegrazione interna.

Friction clutch


Cylinder head joint and gasket
 

Quando si considerano componenti altamente flessibili, o assiemi strutturali comprendenti componenti multipli, il decadimento progressivo dà luogo alla possibilità di forme di auto contatto o di contatto tra componenti. Ciò contraddistingue una specifica classe di effetti geometricamente non lineari noti collettivamente come condizioni al contorno o non linearità 'di contatto'. In analisi non lineare la rigidezza di una struttura o di un assieme possono cambiare in maniera considerevole se due o più parti, inizialmente in contatto, si separano, questo perché cambiano le condizioni al contorno. Gli esempi includono: giunzioni bullonate, ingranaggi dentati e le diverse forme di sigillatura o meccanismi di chiusura.

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