当挠度大得足以使结构的位移发生大的变化的称为几何非线性。
简介结构发生非常大的位移,结构的形状发生非常大的变化,因此所列的平衡方程不能按照原结构的形状列出,而要按照变形后的结构形状来列,可以这样来理解几何非线性。
分类几何非线性一般分为三类:
1、大位移小应变问题;
2、大位移大应变问题;
3、大转角问题。
相关概念介绍所谓线性变形体系是指位移与载荷呈线性关系的体系,而且当载荷全部撤除后,体系将完全恢复原始状态。
这种体系也称为线性弹性体系,它需满足下列条件:
(1)材料的应力与应变关系满足虎克定律;
(2)位移是微小的;
(3)所有约束均为理想约束。
线性体系的力——位移曲线和应力——应变曲线均为直线。
当以上三种假设有一个或几个不满足时,就会出现非线性问题,如下:
(1)如果体系的非线性是由于材料应力与应变关系的非线性引起的,则称为材料非线性,即应力——应变关系不再是直线,如材料的弹塑性性质、松驰、徐变等。
(2)如果结构的变位使体系的受力发生了显著的变化,以至不能采用线性体系的分析方法时就称为几何非线性,即力——位移关系不再是直线。如结构的大变形、大挠度的问题等。
(3)还有一类非线性问题是边界条件非线性,或状态非线性,如各种接触问题等。1
几何非线性问题的复杂性1、追随力;
2、非线性应力应变度量;
3、一致的非线性刚度矩阵;
4、材料非线性;
5、不可压缩性;
6、网格扭曲。2
本词条内容贡献者为:
李晓林 - 教授 - 西南大学