Кроків НЕЛІНІЙНИЙ ПРОЦЕССОР
Кроковий нелінійний процесор призначений для вирішення фізично і геометрично нелінійних, а також контактних задач.
В лінійних задачах існує пряма пропорційність між навантаженнями і переміщеннями в наслідок малості переміщень, а також між напруженнями (зусиллями) і деформаціями в наслідок лінійного закону Гука. Тому для лінійних задач справедливий принцип суперпозиції і незалежності дії сил.
У фізично нелінійних задачах відсутня пряма пропорційність між напругою і деформаціями. Матеріал конструкції підпорядковується нелінійному закону деформування. Закон деформування може бути і несиметричним - з різними межами опору розтягування і стиснення.
У геометрично нелінійних задачах відсутня пряма пропорційність між навантаженнями і переміщеннями. На практиці найбільшого поширення має випадок великих переміщень при малих деформаціях.
У завданнях конструктивної нелінійності має місце зміна розрахункової схеми в міру деформування конструкції - наприклад, в момент досягнення деякою точкою конструкції певної величини прогину виникає контакт цієї точки з опорою.
Для вирішення таких завдань кроковий нелінійний процесор організовує процес покрокового навантаження конструкції і забезпечує рішення линеаризованной системи рівнянь на кожному кроці для поточного приросту вектора вузлових навантажень, сформованого для конкретного навантаження.
Кроковий нелінійний процесор дозволяє отримати напружено-деформований стан для мономатеріальних і для біматеріальних, зокрема залізобетонних, конструкцій.
Моделювання фізичної нелінійності проводиться за допомогою кінцевих елементів, що оперують бібліотекою законів деформування матеріалів.
Моделювання геометричної нелінійності проводиться за допомогою кінцевих елементів, що враховують зміна геометрії конструкції і виникнення мембранної групи напружень (зусиль), що дозволяє розраховувати мембранні і вантові конструкції.
Моделювання конструктивної нелінійності забезпечується наявністю спеціальних кінцевих елементів односторонніх зв'язків.
Матриця жорсткості линеаризованной фізично нелінійної системи формується на підставі змінних інтегральних жорсткостей, одержуваних в точках інтегрування, як по перетину, так і за кінцевим елементу при вирішенні лінійної задачі на кожному кроці. Перетин кінцевого елемента в точках інтегрування дробиться на ряд елементарних подобластей, в центрах яких визначаються нові значення характеристик жорсткості відповідно до заданої діаграмою деформування. На кожному кроці вирішується лінеаризоване завдання з формуванням векторів переміщень, зусиль (напруг) і нових жорсткостей по дотичному модулю деформації для наступного кроку.
При розрахунку геометрично нелінійних систем вважається, що закон Гука дотримується. На кожному кроці відбувається облік мембранної групи зусиль (для стрижнів - облік поздовжньої сили) при побудові матриці жорсткості.
Для вирішення нелінійних задач необхідно ставити інформацію про кількість кроків і коефіцієнтах до навантаження. Схема може містити кілька навантажень, з яких може бути сформована послідовність (історія) навантажень.
Для вирішення геометрично нелінійних задач реалізований автоматичний вибір кроку навантаження.