ANSYS WORKBENCH 11.0线性静力结构分析教程

"ANSYS WORKBENCH 11.0 静力结构分析教程" 在ANSYS WORKBENCH 11.0中进行静力结构分析是理解工程结构响应的关键步骤，它主要关注结构在静态载荷下的行为。本教程涵盖了线性静力结构分析的基本概念和操作流程，适用于ANSYS DesignSpace Entra及其更高版本。 **线性静力分析的核心** 线性静力分析基于小变形理论和线弹性材料假设，其中结构的应变和位移与施加的力成正比。基本的平衡方程是刚度矩阵[K]乘以位移向量[x]等于载荷向量[F]，即[K][x]=[F]。在分析过程中，通常假设结构连续且载荷是静态的，不考虑惯性和时间变化的影响。此外，部分非线性边界条件也可以被纳入分析。 **几何模型与单元** 在ANSYS WORKBENCH 11.0中，分析可以支持多种几何结构类型，如固体、壳体和梁。对于壳体，需要指定厚度，而梁的截面形状和方向应在设计模块（DM）中预先设定，并自动传递到结构分析模块（DS）。线性分析仅提供位移结果。 **接触与装配** 接触和装配类型是结构分析的重要组成部分，用于处理零件之间的相互作用。这可以包括摩擦、间隙、粘附等复杂交互。 **环境与载荷** 环境定义了结构的边界条件，包括施加的载荷和约束。载荷可以是力、压力、热载荷等，而支撑条件则决定了结构的自由度如何被限制。 **求解类型与后处理** 求解器根据设置解决上述方程，得到结构的位移、应力、应变等结果。后处理阶段则用于可视化和评估这些结果，帮助工程师理解结构性能。 **许可证与功能** 不同版本的ANSYS软件对静力结构分析的支持程度不同。例如，DesignSpace Entra、DesignSpace、Professional和Structural、Mechanical/Multiphysics等版本都有不同程度的功能，如PointMass的模拟，它允许模拟未明确定义质量的重量，但不包含旋转惯性项。 **点质量（PointMass）** 点质量可以在几何对象上定义，用以模拟结构的重量。它只受加速度、标准重力加速度和旋转速度的影响，与所选表面无刚度连接，模拟分布式质量而非刚性连接。 ANSYS WORKBENCH 11.0的静力结构分析提供了一套全面的工具，用于研究结构在静态载荷下的响应，而对模态、瞬态和非线性分析的探讨则需参考其他相关章节。通过深入理解和熟练应用这些概念，工程师能够精确预测和优化结构的性能。