实例展示Workbench中大变形的影响

00 什么是大变形

在线性分析中，平衡方程的建立是以结构初始几何关系为依据的。由于大变形（大应变，大挠度，大转角）会引起结构的几何关系发生变化，所以对于大变形问题，使用线性分析是不恰当的，往往是错误的。workbench中可以设置是否考虑大变形效应。当打开该设置时，软件通过子步迭代的方法，不断调整刚度矩阵，进而考虑了结构几何关系的改变。其实可以这么说，在线性问题中，使用线性分析和考虑大变形效应（几何非线性分析）的结论是接近的。在几何非线性问题中，使用线性分析是会产生较大误差，甚至是错误的，必须考虑大变形。

01 何时要考虑大变形（实例演示）

某薄钢板，壁厚为3mm，约束两边，中间法向加集中荷载，查看变形和应力

02 加载100N，查看线性分析和大变形分析的应力和位移

线性分析

大变形分析

03 加载200N，查看线性分析和大变形分析的应力和位移

线性分析

大变形分析

04 加载500N，查看线性分析和大变形分析的应力和位移

线性分析

大变形分析

结论：

01 当变形为壁厚的20%，线性分析和大变形分析的位移结果是近似的。

02 当变形为壁厚的50%，线性分析和大变形分析的位移结果相差10%。

03 当变形为壁厚的100%，线性分析和大变形分析的位移结果相差30%。

04 大变形分析的位移结果总是小于线性分析。

建议：

01 大变形分析需要迭代，所以计算量大，对于大模型，可能会影响求解效率。对于薄板而言，模型大了，位移有可能也大，位移大了，必须考虑大变形效应。

02 模型小，计算量小，线性分析和非线性分析的求解时间相差不大。模型小，位移可能也小，线性分析和非线性分析的求解结果可能相差也不大。

03 综上可得：不考虑大变形效应不一定错，考虑大变形效应一定