Sayısal modellerde kaynakların nasıl ele alınacağına dair çeşitli seçenekler mevcuttur. Büyük deformasyonlar mekanik analizi daha karmaşık hale getirmekte olup farklı ağ tanımlamaları, farklı kinetik ve kinematik değişkenler ile bünye modelleri kullanılabilmektedir. Farklı doğruluk seviyeleri için uygulanabilirliğe sahip 2B ve 3B geometrik modeller ve buna bağlı sonlu elemanlar genel olarak kullanılmaktadır. En sık kullanılan malzeme modeli, von Mises akma kriterine dayalı yaygın hız-bağımsız plastisite modelidir. Kaynaklar için kullanılan iki yaklaşım açıklanmaktadır. Kaynak işleminden kaynaklanan artık gerilme ve deformasyon, tasarım modelinde dikkate alınmamaktadır.
Yük, Lagrangian formülasyonuna dayalı kuvvet-deformasyon kısıtlamaları aracılığıyla karşı levhaya iletilmektedir. Bu bağlantı çok noktalı kısıtlama (MPC) olarak adlandırılmakta ve bir levha kenarının sonlu eleman düğüm noktalarını diğeriyle ilişkilendirmektedir. Sonlu eleman düğüm noktaları doğrudan birbirine bağlı değildir. Bu yaklaşımın avantajı, farklı yoğunluklardaki ağları birbirine bağlayabilme kapasitesidir. Kısıtlama, bağlanan levhaların orta yüzeyinin gerçek kaynak konfigürasyonuna ve boğaz kalınlığına saygı gösteren bir ofsetle modellenmesine olanak tanır. Kaynak içindeki yük dağılımı MPC'den türetildiğinden, gerilmeler boğaz kesitinde hesaplanmaktadır. Bu durum, kaynak altındaki levhadaki gerilme dağılımı ve T-parçalarının modellenmesi açısından önem taşımaktadır.
Kaynaklarda plastik gerilme yeniden dağılımı
Yalnızca çok noktalı kısıtlamalardan oluşan model, kaynağın rijitliğini dikkate almamakta ve gerilme dağılımı muhafazakâr kalmaktadır. Levha kenarlarının uçlarında, köşelerde ve yuvarlatmalarda oluşan gerilme yığılmaları, kaynağın tüm uzunluğu boyunca direnci belirlemektedir. Bu etkiyi ortadan kaldırmak için levhalar arasına özel bir elastoplastik eleman eklenmektedir. Bu eleman, kaynak boğazı kalınlığını, konumunu ve yönelimini dikkate almaktadır. Karşılık gelen kaynak boyutlarıyla eşdeğer kaynak katısı yerleştirilmektedir. Doğrusal olmayan malzeme analizi uygulanmakta ve eşdeğer kaynak katısındaki elastoplastik davranış belirlenmektedir. Plastisite durumu, kaynak boğazı kesitindeki gerilmeler tarafından kontrol edilmektedir. Gerilme yığılmaları, kaynağın daha uzun bölümü boyunca yeniden dağıtılmaktadır.
Kaynakların elastoplastik modeli gerçek gerilme değerlerini vermekte olup gerilmelerin ortalamasının alınmasına veya interpolasyona gerek kalmamaktadır. En fazla gerilmeye maruz kalan kaynak elemanındaki hesaplanan değerler, kaynak bileşeninin kontrolünde doğrudan kullanılmaktadır. Bu sayede çok yönlü kaynakların, takviyesiz başlıklara yapılan kaynakların veya uzun kaynakların direncinin azaltılmasına gerek kalmamaktadır.
Kaynak elemanı ile ağ düğüm noktaları arasındaki kısıtlama
Plastik yeniden dağılım kullanılırken genel kaynaklar sürekli, kısmi ve aralıklı olarak ayarlanabilir. Sürekli kaynaklar kenarın tüm uzunluğu boyunca uygulanırken, kısmi kaynaklar kullanıcıların kenarın her iki tarafından ofset belirlemesine olanak tanır; aralıklı kaynaklar ise ek olarak belirli bir uzunluk ve boşluk değeriyle ayarlanabilir.
