2.3分析计算模块

    该模块主要负责将导入的几何模型划分成网格，可以划分成四面体或六面体网格，针对不同的零件可以作不同的选择，本次研究划分成四面体网格为宜，然后对其施加不同的载荷和约束条件，观察其在不同载荷和约束条件下的应力应变变形情况，研究其力学特性；再对其进行模态分析，通过观察其振型和固有频率的分布情况了解结构件的特点。

2.4后处理模块

    将计算得出的结果以彩色图像显示，便于直观的看出材料能承受的最大应力，在多大的力下会发生变形，从而得出结构件的刚度特性，指导以后的生产工作。

3 静力学分析

3.1有限元法的特点  

和传统分析方法相比，有限元法的特点如下[10]：

(l)可以分析一些复杂的几何形状，可以用多个有限元单元进行计算，适用于不同的工程结构。

(2)运用有限元法的时候，可以任意的按着实际物体的情况来定义材料特性，可以不用考虑结构之间的互相影响。

(3)在我们进行有限元分析的时候，工作人员要按照物体实际载荷以及约束情况对次物体进行许多种工作情况的分析，这样对于提高工作人员的工作效率有很大的作用，用此方法还能发现载荷和约束之间存在的关系。

(4)有限元单元进行模拟计算时，这些单元各自的运算公式是独立的，这样在我们进行有限元计算式，可以使模拟计算变得更加快速，同时也方便在计算机上的编程。

(5)有限元法的最终目的就是能够比传统方法更加快速的解决在工程方面的问题。因为是工程中的实际问题，所以有些分析在计算的时候不能模拟的太慢。

3.2基于ANSYS的有限元建模

在这次研究设计中，利用ANSYS静力学分析过程主要是分为以下三个步骤:

（1）添加材料：（为零件选取适当的材料，并且添加进去）[12]。

（2）建立模型：（添加零件的模型放入软件中）。

（3）网格划分：（选取方式对零件模型进行网格划分）。

（4）施加载荷：（添加载荷和力）。

（5）加载求解：（划分网格并且添加载荷）。

（6）结果后处理：（分析各种应力图）。

在这次有限元模拟中，运用ANSYS模拟分析。

对于常用的结构分析，有限元分析过程大概有以下几个过程：

(1)结构离散化

这种方法主要对物体进行分割，并且保证连续性，网格越小，其计算的精度也就越高，过程也就越复杂。

(2)位移模式化

在有限元模拟分析中，节点的位移作为位移量；取部分节点位移作为未知量时称为混合法化处理，所以说，在有限元分析法中位移使用范围最广。

(3)推导刚度矩阵

按照单元的材料性质，找出节点力与位移的关系式。此时，必须要创立力和位移的方程式，从而到处单元刚度的矩阵。

(4)计算等效力

物体分解之后，假设力通过节点传送到另一个单位。因此，所有力都需要转到节点中。

(5)集合所有的单元的平衡方程，推导总体刚度的矩阵

(6)计算未知的位移和应力

对平衡方程进行求解，解出未知位移，再根据前面的关系计算得出所有的未知量。

 (7)整理并输出结果

通过上述步骤可以计算应力、应变及位移量[13]。