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ETABS中有兩種彈塑性時程分析方法，分別是非線性模態分析法（FNA法）和非線性直接積分法。其中FNA適合于帶有少量非線性連接單元的結構，計算速度快是其主要優點，在減隔震分析中多被采用；而非線性直接積分法適用范圍更廣，適用于除時間相關效應外的所有非線性行為，適用性強是其主要優點，在大震彈塑性時程分析當中多被采用。本文主要介紹非線性直接積分法的相關設置與應用。

1.線性靜態分析和非線性分析：·線性靜態分析和非線性分析是針對結構在受力情況下的行為和性能進行的分析方法。·線性靜態分析假設結構材料的行為是線性的，加載是靜態的，適用于小變形、小位移的結構；而非線性分析考慮了結構在加載過程中可能出現的非線性行為，例如材料的塑性變形、幾何的非線性等，適用于大變形、大位移、非線性材料行為等情況。

在公司ARC7破冰凝析油船自主研發設計方面，通過鉆研理論和實踐，經過上百次的仿真計算、數據分析對比，貨船所船體室掌握了冰區結構塑性極限承載力非線性仿真分析、基于變形能法對船與冰山撞擊結構失效仿真分析等非線性仿真關鍵技術。

1.摘要PERA SIM Mechanical作為安世亞太自主研發的核心產品之一，是功能強大、模塊整合的機械仿真分析工具。PERA SIM Mechanical提供了全面的結構靜力、動力、線性、非線性及熱分析等功能，滿足各行業的結構分析需求。

非線性結構分析在數值結構分析中，線性彈性分析是計算在外力施加下結構變形最簡單的方法。然而在真實的實驗案例中，幾何或材料的非線性特性會顯著影響變形狀況。這些效應可能導致力和位移的非線性關系。 圖一顯示線性彈性和非線性彈性分析之平衡關系差異。圖一 線性彈性和非線性彈性分析之平衡路徑差異本文聚焦于幾何變化引起的非線性效應。

非線性結構分析 在數值結構分析中，線性彈性分析是計算在外力施加下結構變形最簡單的方法。然而在真實的實驗案例中，幾何或材料的非線性特性會顯著影響變形狀況。這些效應可能導致力和位移的非線性關系。 圖一顯示線性彈性和非線性彈性分析之平衡關系差異。 圖一 線性彈性和非線性彈性分析之平衡路徑差異 本文聚焦于幾何變化引起的非線性效應。

大多數的結構分析計算，為了快速獲得該結構因受外力或溫度變化而產生的變形，不使用迭代法而進行線性結構分析。然而，與線性結構分析相比，透過迭代方法獲得的非線性結構分析結果，更可以考慮位移對于結構或外力的影響。Moldex3D支持非線性翹曲分析求解器，為用戶提供有限變形和幾何非線性分析(材料非線性需要利用其他整合性功能來考慮)。

圖6 Nice S1加速度時序譜與Meledy Ranch加速度時序譜下位移的計算值與實驗值如下圖所示，針對Endo_Isot_Béton模型的驗證，對于非線性與線性計算結果，通用結構仿真計算值與實驗值都有著較好的匹配度。

運行ADINA.D1中的第一個例子，這是一個塔索結構的模態分析：輸入文件內容：很快，我們得到了該分析的后綴名為.OUT的結果文件：以上，就是對adina81和adina84版本代碼編譯運行的過程，盡管這兩個程序產生于四十年前，完全沒有任何前處理界面，只能通過手動填寫輸入文件，但是其依然能夠高效完成彈塑性，超彈性，幾何非線性等基本的結構有限元分析

在ABAQUS中，幾何非線性即大變形可在分析步 (Step) 中選擇開啟，開啟后在分析過程中會考慮到幾何非線性。材料庫中有豐富的材料可供選擇，對于橡膠材料可選擇超彈性、粘彈性。

基于code_aster 的超強能力，使在考慮摩擦的情況下，用自動化結構建模來設計復雜結構得以實現。這些非線性分析結果顯著優于線性分析，結構的動態特性在低加速度下也會變化。這些建模方法在未來可以拓展應用于其他結構系統。

ETABS這些年在非線性分析功能、分析效率等方面進步顯著，并且仍在持續改進中，同時ETABS具備更廣泛的通用性，非線性分析類型更多（除了材料非線性問題，還有大位移等問題） ，因此可控的分析參數更多。另一方面，ETABS存儲數據量更大（比如包含所有纖維的細節結果），塑性狀態更新比較耗時（與塑性程度有關） 。

非線性屈曲分析時考慮結構平衡受擾動（初始缺陷、載荷擾動）的非線性靜力分析，該分析時一直加載到結構極限承載狀態的全過程分析，分析中可以綜合考慮材料塑性、幾何非線性、接觸、大變形。非線性屈曲比特征值屈曲更精確，因此推薦用于設計或結構的評價。!3、非線性屈曲分析的理論計算及有限元計算 !理論解，根據Euler公式。其中μ取決于固定方式。 !

后屈曲分析 幾何非線性靜力問題經常涉及屈曲或坍塌行為，在載荷位移響應表現出負剛度，和結構必須釋放應變能保持平衡。在這種情況下，有幾種處理方法。一種是動態地處理屈曲響應，從而實際地模擬結構坍塌響應中包含慣性效應的動力學響應。

LS-DYNA的結構分析功能，可進行各種高度瞬態非線性事件的仿真分析。

目前按PERFORM-3D最新的一些更新都是前后處理上的優化，分析功能幾乎沒有變化。ETABS V2016到如今的版本的大部分更新，是CSI將 PERFORM-3D分析內核轉接到ETABS的過程。隨著ETABS的更新，ETABS在復雜結構進行非線性分析評估方面越來越接近PERFORM-3D。

進一步分析，載荷和邊界條件被應用到剛性單元上。這些條件被用來分析和計算結構吸收的能力，并確保它們符合DGCA規范。對載荷應用進行了迭代研究，通過不斷增加載荷以研究結構的承受力。線性模型為了減少總體分析時間，團隊將混合非線性靜態分析分為兩段處理，團隊首先對起落架進行非線性分析。在這一結論之后，將結果應用于整機，以測試整機的強度和穩定性。

如圖2所示，在接觸定義界面，可以選擇通用接觸、面-面接觸、自接觸等各種非線性接觸方式。在接觸編輯界面，可以選擇機械約束方式為運動學接觸算法，或是懲罰接觸方式，還可選擇滑移方式為有限滑移或小滑移，如圖3所示。這是對模型定義非線性接觸后得到的分析結果，以供參考。下載地址：莊茁ABAQUS非線性有限元分析與實例

圖 6 豎向位移云圖（線性分析） 圖 7 Von Mises應力云圖（線性分析） 2.1.2線性和非線性分析結果對比 選擇跨中中結點和邊結點處置方向加速度響應線性分析和非線性分析對比。