工程上，几何非线性问题在刚度矩阵上的变化主要体现在组成刚度矩阵的结构构型相关参数（比如构件的宏观尺寸等）在变化，即B矩阵。

单纯的材料非线性则体现在和材料相关的参数，如弹性模量、以及应力-应变非线性带来的如有效截面削弱（截面刚度在变化）等，即D矩阵。需要注意的是，材料非线性问题往往和几何非线性伴随。

03

界定方式

Ø大应变（大变形）

橡胶超弹性分析

径缩较大、断后伸长率较大的材料

Ø大位移

悬臂梁载荷变向（大挠度）、构件转动角度较大

Ø突然翻转

如浅拱在F作用下突然向下翻转

ABAQUS中的设置

2.1超弹性材料模型

Standard

Step：

Nlgeom=ON

只要开启，后续分析步只能是几何非线性的分析。

Explicit

默认几何非线性选项是打开的

设置虽然非常简单，开启之后可能会引起收敛困难。

05

收敛困难与解决方法

收敛困难：

增量步太大，刚度矩阵更新失败

约束不足

单元畸变严重

解决办法：

设置小点增量步

位移加载相比于力加载更容易收敛

辅助分析步施加暂时约束

Matrix storage设为unsymmetric

06

案例

6.1大挠度问题描述

长2.54m，宽25.4mm，高50.8mm的悬臂梁，末端载荷Fy=-27.2KN

材料属性（E,u）=（207GPa，0.3），分析其挠度。

6.2梁的部件建模

通过草图画出梁的横向截面

25.4*50.8矩形并拉伸2540mm

6.3耦合约束

两端分别进行耦合约束便于施加边界条件

6.4分析结果

大挠度情况下考虑几何非线性的结果比较合理

6.5大转角分析

考虑同样的悬臂梁模型，自由端旋转180度的情况，对比几何非线性的影响

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