Son güncelleme: 23.08.2023
Bu blog yazımızda doğrusal olmayan davranışın (nonlinear) sebepleri ve konuyu daha iyi anlamak için stiffness (sertlik) matrisinin ne olduğuna değineceğiz.
Stiffness (Sertlik)
Sol taraftaki 1 serbestlik derecesine sahip yayı inceleyecek olursak bir yayın sıkıştırılması veya gerilmesine karşılık gösterdiği direncin ölçüsüne stiffness (k, sertlik) denilebilir. Statik bir sistemde sistemin stiffniss analiz süresi boyunca değişmez kabul edilir. Fakat gerçek hayatta doğrusal sistemler, yapılar oldukça azdır.
Doğrusal Olmayan( Nonlinear ) Sistem Nedir ?
Houke yasasına göre linear yapısal bir sistemin davranışı uygulanan kuvvete oranla yer değiştirme miktarı doğrusal olarak artmaktadır. Nonlinear analizde ise yukarıdaki grafikten de anlaşıldığı üzere uygulanan kuvvetle doğrusal bir oranla yer değiştirme artmamaktadır. Kuvvet arttıkça malzeme daha kolay esneyebilir veya esnemez hale gelir. Bunun anlamı Stifness matrisi değişebilir. Bunun bir çok nedenden kaynaklı olabilir. Ekstradan temaslar meydana geliyor olabilir, malzemeden kaynaklı olabilir veya geometriden kaynaklı olabilir.
Geometri Sebebiyle Doğrusal Olmayan Davranış
Deformasyon miktarı yani yapının ilk formu ile son formu arasındaki fark oldukça fazla olduğunda deformasyon sebebiyle geometri sebebiyle doğrusal olmayan bir davranış oluşur. Yapının stiffnes ( sertlik,rijitlik ) matrisi analiz boyunca değişmektedir. Analizlerin doğruluğu için houke yasası yeterli olmaz. İkinci mertebeden yer değiştirmeler de hesaplanmalıdır. Ayıca yüzeye uygulanan kuvvetin yönü ve şiddeti yüksek deformasyon sebebiyle değişebilir.
Temas Sebebiyle Doğrusal Olmayan Davranış
Soldaki resimde temas nedeniyle oluşan doğrusal olmayan davranış görülmektedir. İki adet cismimizin olduğunu varsayalım. Bu cisim iki kısımdan kuvvet uyguladığımızda bu iki cisim birbirine temas edecektir. Temas durumda cisimlerin stiffness matrisi değişmektedir. Bu yapıyı hareket ettirmek dahada zorlaşaktır.
Malzemeden Kaynaklı Doğrusal Olmayan Davranış
Malzemeden kaynaklı nonlinearliğin sebebi kullanmış olduğunuz malzemenin doğrusal bir davranış göstermemesidir. Malzemenin akma bölgesini geçtikten sonra ki davranışı buna bir örnektir. Akma davranışı net olmayan plastik kauçuk malzemelerin stress strain eğrisi girerek analiz gerçekleştirilebilir.
Tasarımlarınızı analiz ederken bir yapıyı daha iyi anlayarak eğer doğrusal olmayan bir davranış var ise nonlinear analiz yaparak daha doğru ve hassas sonuçlar elde edebilirsiniz. Doğrusal olmayan davranış ile ilgili daha detaylı bilgi için tıklayınız.
SOLIDWORKS Simulation hakkında diğer blog yazılarımızı okumak için tıklayınız.
