Nichtlinearitäten in Zusammenhang mit Stäben können verwendet werden, um nichtlineare Verbindungen zwischen Kräften (oder Momenten) und Verformungen innerhalb der Stäbe darzustellen. Einige nichtlineare Eigenschaften können bereits bei der Spezifikation des Stabtyps festgelegt werden. Zum Beispiel kann ein Zugstab als Fachwerk angesehen werden, bei dem die Verformung proportional zur Zugkraft zunimmt. Jedoch könnte die Verformung eines solchen Stabes bei Druck zunehmen, ohne dass eine nennenswerte Kraft für dieses Phänomen erkennbar ist.
Grundsätzlich sind Stabnichtlinearitäten auf verschiedene Stabtypen anwendbar, solange logische Kombinationen sichergestellt werden. So würde zum Beispiel die Angabe "Versagen bei Druck" als Kriterium für einen Druckstab zu Berechnungsproblemen führen. Folglich sind Stabnichtlinearitäten für Zugstäbe, Druckstäbe, Kippstäbe und Seilstäbe unzulässig.
| Stabtyp | Diagramm in RFEM | Beschreibung |
|---|---|---|
| Versagen bei Zug | Der Stab kann keine Zugkräfte aufnehmen. | |
| Versagen bei Druck | Der Stab kann keine Druckkräfte aufnehmen. | |
| Versagen bei Zug mit Schlupf | Der Stab kann keine Zugkräfte aufnehmen. Druckkräfte werden erst aufgenommen, wenn der Schlupf ux überwunden ist. | |
| Versagen bei Druck mit Schlupf | Der Stab kann keine Druckkräfte aufnehmen. Zugkräfte werden erst aufgenommen, wenn der Schlupf ux überwunden ist. | |
| Schlupf | Der Stab nimmt Axialkräfte erst auf, nachdem eine Dehnung oder Verkürzung um den Wert ux überschritten wurde. Hinweis: Eine Linienverfeinerung auf einem Stab mit Schlupf führt zu einer internen Stabteilung in kleine Stabteile. Das Schlupfkriterium wird auf jedes dieser Teilstücke angewendet. | |
| Versagen bei Zug | Der Stab nimmt Druckkräfte unbegrenzt auf, versagt jedoch, wenn Zugkräfte Nt überschreiten. | |
| Fließen bei Zug | Der Stab nimmt Druckkräfte unbegrenzt auf, jedoch nur eine maximale Zugkraft von Nt. Wenn die Verformung zunimmt, bleibt die Zugkraft im Stab konstant. | |
| Versagen bei Druck | Der Stab nimmt Zugkräfte unbegrenzt auf, versagt jedoch, wenn Druckkräfte Nc überschreiten. | |
| Fließen bei Druck | Der Stab nimmt Zugkräfte unbegrenzt auf, jedoch nur eine maximale Druckkraft von Nc. Wenn die Verformung zunimmt, bleibt die Druckkraft im Stab konstant. | |
| Versagen | Der Stab versagt, wenn die Druckkraft Nc oder die Zugkraft Nt erreicht wird. | |
| Fließen | Der Stab beginnt zu fließen, wenn die Druckkraft Nc oder die Zugkraft Nt erreicht wird: Wenn die Verformung zunimmt, bleibt die Kraft konstant. |
