ANSYS结构静力学分析全攻略

引言

静力分析计算在固定不变载荷作用下结构的响应，它不考虑惯性和阻尼影响--如结构受随时间变化载荷作用的情况。可是，静力分析可以计算那些固定不变的惯性载荷对结构的影响(如重力和离心力)，以及那些可以近似为等价静力作用的随时间变化载荷(如通常在许多建筑规范中所定义的等价静力风载和地震载荷)的作用。

静力分析用于计算由那些不包括惯性和阻尼效应的载荷作用于结构或部件上引起的位移、应力、应变和力。固定不变的载荷和响应是一种假定，即假定载荷和结构响应随时间的变化非常缓慢。静力分析所施加的载荷包括：

• 外部施加的作用力和压力。

• 稳态的惯性力(如重力和离心力)。

• 强迫位移。

• 温度载荷(对于温度应变)。

• 能流(对于核能膨胀)。

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结构分析的应用领域：机械结构，例如：活塞、连杆；土木工程结构，例如：桥梁、建筑；军事，例如：船体；航空，例如：机身；合力叉车，例如：车架、前桥等。

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结构分析的类型：

静力分析：求解静态载荷下的应力和变形。线性和非线性。非线性包括塑性、应力刚化、大变形、大应变、超弹性、接触和蠕变分析等。

模态分析(频率域)：计算自然频率和固有振型。多种求解方法。

谐响应分析：计算对正弦输入的响应。

瞬态动力分析：计算对任意时变信号的响应。

谱分析(频率域)：模态分析的延伸。分析随机振动。

屈曲分析：线性和非线性。

显式动力分析：LS-DYNA

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静力分析既可以是线性的也可以是非线性的。非线性静力分析包括所有的非线性类型：大变形、塑性、蠕变、应力刚化、接触(间隙)单元、超弹性单元等。

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在线性静力分析中，主要有以下几个关键步骤：建模、施加载荷和边界条件并求解、结果的后处理与分析

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计算结果的后处理与分析：在结构的静力分析中，其计算结果将被写入结果文件Jobname.RST中，一般结果文件包含了一下数据：

基本数据：主要是关于节点的位移信息（UX,UY, UZ, ROTX, ROTY, ROTZ）

导出数据：包括节点和单元应力、节点和单元应变、单元集中力和节点支反力等

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1）、刚体是指在外力的作用下大小和形状不变的物体。

2）一对等值、反向，作用线平行且不共线的力组成的力称为力偶。

3）力的可传性原理和加减平衡力系公理只适用于刚体。

4）力偶只能使刚体转动，而不能使刚体移动。

5）稳定性是指结构或构件保持原有平衡状态。

6）力使物体绕某一点转动的效应取决于力的大小和力作用线到该点的垂直距离。

7）力系的合力在某一轴上的投形等于各分力在同一轴上投形的代数和。

8）力可以沿作用线移动到刚体内的任意一点。

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