结构的面外刚度可能极大地受那个结构中面内应力状态的影响。面内应力和横向刚度之间的耦合，通称为应力刚化，在薄的、高应力的结构中，如缆索或薄膜中，是最明显的。一个鼓面，当它绷紧时会产生垂向刚度，这是应力强化结构的一个普通的例子。尽管应力刚化理论假定单元的转动和应变是小的，在某些结构的系统中（如在图15-8a中），刚化应力仅可以通过进行大挠度分析得到。在其他的系统中（如图15-8b中），刚化应力可采用小挠度或线性理论得到。

图15-8 梁的应力刚化

a)系统类型1 b)系统类型2

要在第二类系统中使用应力刚化，必须在第一个载荷步中发出SSTIF,ON命令（GUI路径：Main Menu|Solution|Analysis Options）。ANSYS程序通过生成和使用一个称为“应力刚度矩阵”的辅助刚度矩阵来考虑应力刚化效应。尽管应力刚度矩阵是使用线性理论得到的，但由于应力（应力刚度矩阵）在每次迭代之间是变化的，因而它是非线性的。

大应变和大挠度过程包括初始应力效应，它作为大应变和大挠度理论的一个子集，对于许多实体和壳单元，当大变形效应被激活时（NLGEOM,ON）（GUI：Main Menu|Solution|Analysis Options）自动包括初始刚化效应。

在大变形分析中（NLGEOM，ON）包含应力刚化效应（SSTIF，ON）将把应力刚度矩阵加到主刚度矩阵上，以在具有大应变或大挠度性能的大多数单元中产生一个“近似的”协调切向刚度矩阵。(www.daowen.com)

在大变型分析中使用应力刚化的建议如下。

●对于大多数实体单元，应力刚化的效应是与问题相关的，在大变型分析中的应用可能提高也可能降低收敛性。在大多数情况下，首先应该尝试一个应力刚化效应关闭（OFF）的分析。如果用户正在模拟一个受到弯曲或拉伸载荷的薄的结构，当用应力刚化关（OFF）时遇到收敛困难，则尝试打开应力硬化。

●应力刚化不建议用于包含“不连续单元”的结构。对于这样的问题，当应力刚化为开（ON）时，结构刚度上的不连续线性很容易导致求解“胀破”。

●对于杆、梁和壳单元，在大挠度分析中通常应使用应力刚化。实际上，在应用这些单元进行非线性屈曲和后屈曲分析时，只有当打开应力刚化时才可得到精确的解。然而，当用户应用杆、梁或者壳单元来模拟刚性连杆、耦合端或结构刚度的大变化时，用户不应使用应力刚化。

注意：无论何时使用应力刚化，务必定义一系列实际的单元实常数。使用不是“成比例”的实常数将影响对单元内部应力的计算，且将相应地降低那个单元的应力刚化效应。结果将是降低解的精度。