Neden Doğrusal Olmayan (Nonlinear) Analiz Yapmalıyız ?

0
55

Bu blog yazımızda doğrusal olmayan davranışın (nonlinear) sebepleri ve konuyu daha iyi anlamak için stiffness (sertlik) matrisinin ne olduğuna değineceğiz.

Stiffness (Sertlik)

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 ?

kuvete oranla yerdeğiştirme

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.

Doğrusal olmayan davranışın sebepleri

 

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.

geometrik doğrusal olmayan davranış

 

Temas Sebebiyle Doğrusal Olmayan Davranış

temastan kaynaklı 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.

temastan kaynaklı gerilme

Malzemeden Kaynaklı Doğrusal Olmayan Davranış

elastik -plastik malzeme davranışı

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.

CEVAP VER

Mesajınızı yazın
Adınızı buraya girin