所有的工程问题都是非线性的！

　　所以，每一个CAE工程师的目标都是尽可能精确的再现工程问题的真实物理过程，从而得到与实际问题相一致的分析结果，这样就可以对工程问题的具体技术细节进行指导和帮助。

　　结构的非线性包括材料非线性、几何非线性和边界非线性。在一个具体的工程问题中，可能包括一种非线性因素，也可能同时包括所有非线性因素，所以应用非线性有限元的分析方法，可以尽量减少人为的假设，并尽可能真实的模拟分析实际工程问题中所关注的问题。

　　然而要完全模拟真实的非线性问题具有相当的难度，非线性有限元分析是对CAE工程师的一个严峻挑战。

　　应用非线性有限元解决实际工程问题，要求CAE工程师必须深刻了解以下非线性分析的核心问题：

1. 对于要解决的问题，如何选择近似的方法（求解器）？
2. 对于给定的问题，如何选择合适的网格描述以及动力学和运动学描述（网格设计）？
3. 如何检验结果和求解过程的稳定性？
4. 如何认识模型的平滑响应和所隐含的求解质量和困难？
5. 如何判断主要假设的作用和误差的来源？

　　CAE工程师只有对上述问题有深刻的理解，才会灵活的应用非线性有限元分析方法来解决实际工程问题。

　　非线性分析对很多参数是敏感的，比如材料数据，非线性固体可能经历非稳态，并对缺陷的反应比较敏感，分析结果可可能会主要取决于材料的参数。所以CAE工程师需要理解和知道如何评估数据响应的敏感性，需要清楚分析过程中所产生误差的来源，以及如何检查这些误差和评价误差的量级，并了解各种算法的限制和对误差的影响。

　　在许多包含过程仿真的大变形问题和破坏分析问题中，选择合适的网格描述是很重要的，如是否应用Lagrangian网格、Eulerian网格或者任意的Lagrangian-Eulerian 网格（ALE）,需要认识网格畸变的影响，在选择网格时牢记不同类型网格描述的优点。

　　在非线性分析过程中，普遍存在着稳定性问题。在数值模拟中，很可能获得物理上不稳定因而相对无意义的结果。对于不完备的材料和载荷参数，许多解答是敏感的。在某些求解情况下，甚至敏感于所采用的网格。一位睿智的非线性有限元工程师必须清楚这些特性和所遇到的圈套，否则，由计算机仿真精心制作的结果可能是与真实情况大相径庭的错误结果。

　　在非线性有限元分析中，平滑性也是普遍存在的问题。缺乏平滑性会降低大多数算法的强劲功能，并可能在结果中引入不期望的波动。目前已经发展了改进响应平滑性的技术，他们称为规则化过程。然而，规则化过程常常并不基于物理现象，在许多情况下难以确定与规则化相关的参数。因此，CAE工程师需要理解调整参数和存在隐含规则化的效果，例如在接触－碰撞中的罚函数方法，并知道如何评价这些方法。

　　在非线性分析中，结果的精度和稳定性是非常重要的问题。这些问题以多种形式出现。例如，在选择单元的过程中，分析工程师必须清楚稳定性和各种单元的特性。单元的明智选择包括多种因素，如对于求解问题的单元的稳定性、结果的期望平滑性以及期望变形的量级。此外，CAE工程师还必须清楚非线性分析的复杂性，对于出现物理和数值非稳定性的可能性，需要给与密切关注并在求解过程中进行检查。

　　良好的分析求解策略对于非线性分析来说也是至关重要的，因为对于一个实际的工程问题，CAE工程师可能会有多种的方法选择。一个不恰当的方法选择将导致冗长的计算时间消耗，从而使CAE工程师不能在规定的时间内得到需要的结果，并解决实际工程问题。CAE工程师需要了解各种求解分析过程的优势和劣势以及完成分析大致所需的计算时间，这样就可以建立一个合理的模型并选择最佳的分析求解策略。

　　非线性有限元分析尽管有很多的技术挑战，但是如果能够恰当的应用，可以很好的解决很多非常复杂的实际工程问题，而且模拟分析的结果也可以达到很高的精度。

　　有限元在线在非线性有限元分析咨询服务领域已经有将近10年的丰富工程实践经验，并已经成功的为很多客户解决了包含有非常复杂的非线性因素的实际工程问题，我们愿意利用我们的知识、技术和经验为更多的客户解决产品设计制造过程中出现的各种技术问题，并建立一种基于互信互利的战略合作关系！

如果你需要我们应用用非线性分析方法来帮助你解决产品设计与制造中遇到实际的问题，请与我们联系：
　　电话： 010－62971792 /62971793
　　Email： info@FEAonline.com.cn