如何简单的区分ANSYSWorkbench有限元分析中的静力学与动力 学问题 四川曹文强 “力”是一个很神秘的字，是个象形字，形体极像古代的犁形， 上部为犁把，下部为耕地的犁头，也形象的解释“力”含义 ，将无 形不可见，不可描述的现象充分的表达了出来。
从初中物理我们就学习过，力是物体之间的相互作用，是使物体 获得加速度和发生形变的外因，单独就力而言，有三个要素力的大小、 方向和作用点。力学是研究物体的机械运动和平衡规律及其应用的， 力学可分为静力学、运动学和动力学三部分。而今天主要是简单介绍 一个静力学与动力学。
答案很简单，一个是“静”，一个是“动”，动静的含义就是时间 的问题。故，静力学实际是在研究工程结构在静载荷作用下的弹塑性 变形和应力状态，以及结构优化问题，其中的静载荷是指不随时间变 化的外加载荷，变化较慢的载荷，也可近似地看作静载荷。当然“静”
实际上只是相对而言，严格地说，物体相对于惯性参照系处于静止或 作匀速直线运动的状态，即加速度为零的状态，也就是平衡的状态。
对于平衡的状态阐述，牛顿第一运动定律（牛顿第一定律，又称 惯性定律、惰性定律）就有一个完整表述：任何物体都要保持匀速直 线运动或静止状态，直到外力迫使它改变运动状态为止。
此外，静力学的有五大公理 公理一
力的平行四边形法则：作用在物体上同一点的两个力，可合成一 个合力，合力的作用点仍在该点，其大小和方向由以此两力为边构成 的平行四边形的对角线确定，即合力等于分力的矢量和。
公理二
二力平衡公理：作用在物体上的两个力，使物体平衡的必要和充 分条件是：两个力的大小相等，方向相反，作用线沿同一直线。
公理三
加减平衡力系公理：在已知力系上加或减去任意平衡力系， 并不 改变原力系对刚体的作用。
公理四
牛顿第三定律：两物体间的相互作用力，大小相等，方向相反， 作用线沿同一直线。
此公理概括了物体间相互作用的关系，表明作用力与反作用力成 对出现，并分别作用在不同的物体上。
公理五
刚化公理：变形体在某一力系作用下处于平衡时， 如将其刚化为 刚体，其平衡状态保持不变。
在有限元结构仿真里面，可简化为下流程图。
」 静荷载 ‘
输入
大小、方向、作用点
——* ---------------- 1
刚度、约束、尺寸、材料
输出
? 结构体系 ] 位移、内力、应力
静力响应
在ansys workbench有限元分析中，有以下两个模块用于静力 学分析，分别是稳态静力学分析、屈曲分析。 \Static Structural 1 2 樓 Engneerng Data 』」 3 0 GcoHietry 斗 ?呦曲 j T T j 1 1 〉Bgenvalue Budding 少 En^nBering Data 丁 1 』上 ? j T j 3 0 Geometry 4 ? Mpdd 5 畝 SeW 6 5 曲沁p 6 砲 Solution Q fte suits 寻* ' j 偷 Sclutiori 孑 j j 7 Q Results
歹 Static Structural Eigenwslue Bucklling 而动力学是研究工程结构在动载荷作用下的响应和性能的分支 学科。动载荷是指随时间而改变的载荷。在动载荷作用下，结构内部 的应力、应变及位移也必然是时间的函数。
对于动力学，牛顿第二运动定律进行了完美的阐述： 物体加速度 的大小跟作用力成正比，跟物体的质量成反比，且与物体质量的倒数 成正比；加速度的方向跟作用力的方向相同。这个定律指出了力、力口 速度、质量三者间的关系。
动力学普遍定理为动量定理、动量矩定理、动能定理。 在有限元结构仿真里面，可简化为下流程图：
「 动荷载 ]
大小、方向、作用点、时间
输入
? 结构体系 ■ 输出
质量、刚度、约束、尺寸、 阻尼、频率、振型
〔 动力响应]
动位移、加速度、速度、 动应力、动力系数
动载荷类型
简谐载荷：载荷随时间周期性性变化，并可以用简谐函数来表示。
如何简单的区分ANSYSWorkbench有限元分析中的静力学与动力学问题
