Nonlinear Analysis

Model the realistic behavior of materials and interaction between components

非线性分析

建立材料现实行为以及部件之间相互作用的模型

Horizontal spacer

在某种程度上,所有的物理过程本来就是非线性的。例如,当您拉伸一个橡皮圈,随着位移幅度的不断增大,拉伸就会变得更加困难;或者当您将一枚曲别针弄弯后,它就永久保持弯曲后的形状。无论是巨大变形,还是非弹力材料行为,每天都会发生许多类似的应用现象。如果没有考虑到非线性行为,可能会导致产品失效与安全问题,还会给产品制造商造成不必要的成本。
系统的许多特性都会引起非线性响应,例如大变形与应变、材料行为,或者是接触效应、其他边界条件非线性特点。实际上,许多结构都表现出各种非线性组合特征。MSC 软件提供的解决方案带有涵盖多个行业的应用,可帮助您以各种非线性形式准确而高效地仿真系统。



MSC 软件可用于众多类型的非线性仿真:
  • •大位移与大应变分析
    •后压曲分析
    •可塑性与粘塑性
    •蠕变与应力松弛
    •非线性弹性
    •记形合金
    •粉末冶金
    •超弹性
    •材料特性的热变化
    •电热结构耦合
 

•成型、挤压、焊接、硬化等制造工艺
•螺栓建模
•材料损伤
•断裂与裂纹扩展
•材料磨损
•热解与磨蚀
•多物理
•常规大位移三维接触
•摩擦分析
•自动网格重划

行业应用:

航空航天与国防:起落架、机翼结构、机身、密封件与软管、金属板材成形
汽车:动力系、轮胎、密封件与垫圈、排气系统、制动、悬架、齿轮接触、焊接、接头与连接件
电子:软焊、焊接、跌落试验、密封、开关及连接件
能源:风力发电机叶片、复合材料叶片失效、齿轮系、打包机、防喷装置、密封件与垫圈、管道与套管、焊接件、钻头
政府与民用:结构安全与失效、车辆仿真、高级材料研究
重型装备与机械:齿轮、转向头、皮带、软管、金属成形、软管压接、线缆压接、硬化、焊接、挤压
医疗:支架、导管、起搏器、牙齿与膝盖植入物、假肢、肌肉与组织以及病床、轮椅之类的医院设备
铁路:倾翻稳定性研究结构零件、焊接、接头和连接器
•造船:结构分析、铆接、螺栓、焊接、密封

Twisting of a beam


Bending of a plate stiffened
with beams
 

我们将结构的刚度取决于结构所发生的位移称为几何非线性。几何非线性可以解释一些现象,例如承载固支板的硬化、细长结构或部件出现压曲或“跳跃失稳”行为。如果未考虑这些几何效应,计算机仿真可能无法预测真实的结构行为。

Sheet drawing


Orthodontic archwire made of
Nitinol shape memory alloy
 

材料非线性指的是材料对于非线性应力应变(结构)所表现出的响应能力。弹塑性、超弹性、挤压及破裂都是很好的例子,但还应包括温度和时效性,例如粘弹性或粘塑性(蠕变)。随着施加的外力不断增大,由于受部分内部形态分解的影响,材料非线性的特性通常表现为结构响应逐渐弱化,但也有例外。

Friction clutch


Cylinder head joint and gasket
 

无论是高挠性部件,还是由多个部件组成的结构组合件,渐进位移会加大部件自身或是部件之间发生接触的可能性。以此为特征的特定类型几何非线性效应统称为边界条件或者“接触”非线性。对于边界条件非线性,当两个或多个部件相互接触,或者由初始接触状态分开时,结构或组合体的刚度可能会发生相当大的变化。例如螺栓连接、齿轮传动装置以及不同形式的密封或闭合机构。

Related Products: 

Digimat

非线性、多尺度的材料与结构建模平台

Dytran

显式动力学与流固耦合

FEA, AFEA and TFEA

结构、结构非线性及热仿真分析软件包

Marc

高级非线性仿真解决方案

MSC Nastran

业界领先的多学科 FEA 解决方案

MSC Nastran Desktop

用于桌面系统的多学科仿真

Patran

完整的 FEA 建模解决方案