非線形解析制御

大変形を考慮した非線形の解析を行うのに必要な繰り返し解析(iteration)方法と収束条件を定義します。

幾何非線形解析は一般静的解析と一部施工段階解析に適用できますし、材料非線形解析は静的解析のみ適用できます。

手順としては、荷重>非線形解析データ>非線形解析の荷重載荷順序で、解析に適用された荷重の作用手順を指定した後、 解析>非線形解析制御で、非線形解析を行うのに必要な繰り返し解析条件と収束条件を定義します。

リボンメニュー　：　解析 > 解析制御 > 非線形解析制御

非線形解析の制御ダイアログボックス

非線形形式非線形解析の種類を選択します。

幾何非線形 : 幾何学的非線形解析

材料非線形 : 材料非線形解析

Note 1

非線形解析で使用できる要素は次のとおりです。

(O:解析可能/X:該当要素が存在すると解析不可能/△:該当要素が存在すると線形解析で解析可能)

Note2
幾何非線形解析および材料非線形解析時、以下項目の場合は解析を行いません。

但し、梁要素の端部結合条件、板要素の端部結合条件の場合、以下のような場合には材料非線形解析が行いません。

1) 荷重 > 非線形解析データ > 非線形解析の荷重載荷順序 機能の使用時

2) 解析 > 施工段階解析制御 の解析オプションで "非線形解析を含む"-累積ステージのオプションを用いる場合

Note 3

幾何非線形解析では要素のI, J端のみで結果が出力されます。

繰り返し方法

収束計算方法を指定します。

ニュトーン-ラプソン法

荷重増分ステップ数

入力した荷重を荷重ステップの数に分割して段階別に適用

最大繰り返し回数/荷重ステップ

荷重ステップごとの繰り返し回数

弧長増分法

増分ステップ数

増分ステップ数

最大繰り返し回数/荷重ステップ

荷重ステップごとの繰り返し回数

単位弧長増分に対する初期荷重比(%)

単位弧長増分当たりの初期荷重比

Note
実数形（小数点の表示）に入力することができます。

最大変位制限値

変形の最大値

変位制御法

変位増分ステップ数

変位増分ステップ数

最大繰り返し回数/荷重ステップ

荷重ステップごとの繰り返し回数

代表節点

変位制御に対象とする節点番号

方向

変位制御の方向

最大変位

解析に適用される最大変位値

収束判定条件

収束可否を判断する基準を選択します。

エネルギー制限

エネルギー(断面力x変位)の制限を収束判定に適用

変位制限

変位の制限を収束判定に適用

荷重制限

断面力の制限を収束判定に適用

Note
収束条件の判断には、さまざまな自由度の影響をすべて考慮したNormを使用します。

例えば、変位の場合、該当の解析ステップで発生した変位を{D1}、各段階の変位を累積した全体変位を{D2}とすれば、Normはで表現され、この値が基準値より小さい場合、収束したと判断して収束計算を終了します。

: 非線形解析条件の削除

特定荷重ケースの非線形解析制御データ

上で指定した繰り返し解析方法(Iteration Method)を荷重条件別に指定します。

すべての荷重ケースに対して同一な繰り返し解析方法を適用する場合は必要ありません。

特定荷重ケースの非線形解析制御データダイアログボックス

ニュトーン-ラプソン法/弧長増分法/変位制御法用のデータ

上記の繰り返し解析方法(Iteration Method)で指定した項目と同一です。

ステップ : 荷重ステップの数

荷重係数 : 荷重増減係数

上ダイアログボックスで荷重ステップ数の入力値が'8'なので上図では8段階が入力されています。

荷重係数はユーザーが直接入力することもできますが、ボタンをクリックして自動入力することもできます。 

Note
非線形平行方程式を解くため弧長増分法(ALM)を用いる場合、非線形解析制御のダイアログで単位弧長増分に対する初期荷重比(%) テキストボックスに実数形に入力できます。

Q. 特定荷重ケースの非線形解析制御データについて

Q. 幾何学的非線形解析の節点バネについて