1
ANSYS：结构静力学分析教程
1 ANSYS 软件概述
ANSYS 是一款全球领先的工程仿真软件，广泛应用于航空航天、汽车、电
子、能源、制造等多个行业。它提供了全面的解决方案，包括结构力学、流体
动力学、电磁学、系统仿真和多物理场耦合分析。在结构静力学分析领域，
ANSYS 能够帮助工程师预测结构在静态载荷下的行为，包括应力、应变和位移，
从而确保设计的安全性和可靠性。
1.1 ANSYS 软件特点
� 多物理场分析能力：能够进行结构、热、电磁等多物理场的耦合
分析。
� 高级材料模型：支持各种材料模型，包括线性、非线性、复合材
料等。
� 强大的网格划分工具：自动和手动网格划分，支持多种网格类型。
� 丰富的载荷和边界条件：可以施加各种静态和动态载荷，设置复
杂的边界条件。
� 结果可视化：提供直观的后处理工具，便于结果分析和可视化。
2 结构静力学分析基础理论
结构静力学分析是研究结构在静态载荷作用下的响应，包括应力、应变和
位移。这种分析基于牛顿第二定律的简化形式，即在静态条件下，结构上的外
力和内力平衡。
2.1 基本方程
结构静力学分析的基本方程是平衡方程、几何方程和物理方程的组合，通
常表示为：
K
u
=
F
其中，
K
是刚度矩阵，
u
是位移向量，
F
是外力向量。
2.2 应力和应变
� 应力：单位面积上的内力，分为正应力和剪应力。
� 应变：材料在载荷作用下的变形，分为线应变和剪应变。
2.3 有限元方法
有限元方法是结构静力学分析中常用的一种数值解法，它将结构划分为有
限数量的单元，每个单元用简单的数学模型来近似，然后将所有单元的模型组
剩余22页未读，继续阅读
资源评论
