Nichtlineare Analyse

Seit der Version V2 bietet Z88Aurora® auch die Möglichkeit nichtlinearer Analysen. Es können geometrische Nichtlinearitäten erfasst werden, die bei großen Verschiebungen auftreten. Diese Art von Nichtlinearität tritt aufgrund starker Änderungen der Geometrie im Laufe der Deformation auf. Bauteile, die sich sehr stark verformen, weisen in ihrem Steifigkeitsverhalten mit hoher Wahrscheinlichkeit geometrische Nichtlinearitäten auf. Sie sollten daher auch nichtlinear berechnet werden, da sich sonst sehr starke Fehler in Verschiebungen, Kräften und Spannungen ergeben können.

Ab Version V3 können in Z88Aurora® nun auch Materialnichtlinearitäten berücksichtigt werden. Diese treten bei hohen Spannungen bzw. Dehnungen auf. Hier müssen zusätzliche Materialdaten wie beispielsweise die Fließkurve hinterlegt werden, um eine Simulation durchführen zu können. In Z88Aurora® besteht dann die Möglichkeit, plastisches Materialverhalten zu beschreiben und bleibende Deformationen sowie Rückfederungseffekte zu berechnen. Außerdem ergibt sich bei hohen Lasten eine sehr viel genauere Spannungsberechnung. Schließlich können auch Eigenspannungen berechnet werden, die durch plastische Umformung entstehen.

In Z88Aurora® steht ein iterativer Gleichungslöser für nichtlineare Berechnungen zur Verfügung. Dieser hat folgende Eigenschaften:

  • Unterstützte Elementtypen für geometrische Nichtlinearität
    • Hexaeder Nr. 1 (linear) & Nr. 10 (quadratisch)
    • Tetraeder Nr. 16 (quadratisch) & Nr. 17 (linear)
    • Scheibe Nr. 7 und Torus Nr. 8
    • Stab 3D Nr. 4
  • Unterstützte Elementtypen für Plastizität
    • Hexaeder Nr. 1 (linear)
    • Tetraeder Nr. 16 (quadratisch)
  • Elastisch-plastische Materialmodelle:
    • von Mises
    • Wehmann & modifiziertes Wehmann
  • Mit oder ohne Rückfederung in variabler Schrittanzahl
  • Ergebnisse für jeden Lastschritt darstellbar

Mit Z88V14OS können leider keine nichtlinearen Analysen durchgeführt werden.