ANSYS MECHANICAL非线性处理实用技巧（一）

一、概述

工程结构包括建筑结构、桥梁结构、地下结构、水工结构、海洋工程结构、航天航空工程结构、航海工程结构、矿山工程结构、国防军事工程结构及生命线工程结构等。大型复杂结构包括高耸结构、高层与超高层建筑结构、大跨度空间结构、大跨度桥梁结构、大型地下结构及高拱坝。它们的科技进步，对促进经济建设、国防建设及社会进步有重要意义。 

工程结构在服役期间会受到各种作用，甚至可能受到灾害性作用，结构的抗力可能由于碳化、腐蚀及环境影响等原因会发生衰减。因此，结构在服役期间几乎不可避免地会产生非线性效应，呈现出一系列复杂的非线性问题。 

工程结构从本质上来讲是非线性的，线性假设只是实际问题的一种简化。如果工程结构按线性理论设计，则它的经济合理及安全可靠难以保证。例如，在实际工程中，四边简支矩形薄板在其平面内受压能力可大大超过线性理论的临界力，甚至在产生局部屈曲时也能继续工作，因此这时按线性理论设计就会浪费。又例如，受轴压的圆柱薄壳在线性理论临界力的几分之一的作用下就会突然破坏，因此这时按线性理论设计就会造成灾难。弹塑性是一种材料非线性，在结构工程设计中如果考虑弹塑性效应，则可以挖掘材料潜力，提高工程结构承载能力，节约材料，正确估计工程安全度，使工程经济合理及安全可靠；如果按线弹性理论设计，则会显得保守。由此可知，在工程结构设计中，必须考虑非线性问题才能保证结构工程既经济合理又安全可靠。 

二、常见非线性问题

结构非线性包括几何非线性、材料非线性、接触非线性。近年来，在现代化建设中，人们面临着越来越多的结构非线性力学问题，结构非线性分析已成为工程设计与施工不可缺少的一项工作，因此结构非线性力学已成为工程设计与施工不可缺少的一门重要学科。

材料非线性

几何非线性

接触非线性

三、仿真分析的必要性

未完待续，下期我们不见不散...........