00 什么是大變形

在線性分析中，平衡方程的建立是以結構初始幾何關系為依據的。由于大變形（大應變，大撓度，大轉角）會引起結構的幾何關系發生變化，所以對于大變形問題，使用線性分析是不恰當的，往往是錯誤的。workbench中可以設置是否考慮大變形效應。當打開該設置時，軟件通過子步迭代的方法，不斷調整剛度矩陣，進而考慮了結構幾何關系的改變。其實可以這么說，在線性問題中，使用線性分析和考慮大變形效應（幾何非線性分析）的結論是接近的。在幾何非線性問題中，使用線性分析是會產生較大誤差，甚至是錯誤的，必須考慮大變形。

01 何時要考慮大變形（實例演示）

某薄鋼板，壁厚為3mm，約束兩邊，中間法向加集中荷載，查看變形和應力

02 加載100N，查看線性分析和大變形分析的應力和位移

線性分析

大變形分析

03 加載200N，查看線性分析和大變形分析的應力和位移

線性分析

大變形分析

04 加載500N，查看線性分析和大變形分析的應力和位移

線性分析

大變形分析

結論：

01 當變形為壁厚的20%，線性分析和大變形分析的位移結果是近似的。

02 當變形為壁厚的50%，線性分析和大變形分析的位移結果相差10%。

03 當變形為壁厚的100%，線性分析和大變形分析的位移結果相差30%。

04 大變形分析的位移結果總是小于線性分析。

建議：

01 大變形分析需要迭代，所以計算量大，對于大模型，可能會影響求解效率。對于薄板而言，模型大了，位移有可能也大，位移大了，必須考慮大變形效應。

02 模型小，計算量小，線性分析和非線性分析的求解時間相差不大。模型小，位移可能也小，線性分析和非線性分析的求解結果可能相差也不大。

03 綜上可得：不考慮大變形效應不一定錯，考慮大變形效應一定