5.1 线性静力学分析概述
线性静力学分析是最基本、应用最广的一种分析类型。
线性分析有两方面的含义：材料为线性，应力应变关系为线性，变形是可恢复的；结构发生的是小位移、小应变、小转动，结构刚度不因变形而变化。
5.1.1 线性静力学分析简介
所谓静力，就是结构受到的静态荷载作用，可以忽略惯性和阻尼。在静态载荷作用下，结构处于静力平衡状态，此时必须充分约束，但由于不考虑惯性，因此质量对结构没有影响。
ANSYS Workbench的线性静力学分析可以将多种载荷组合到一起进行分析。图5-1所示为ANSYS Workbench进行静力学分析的流程。其中，项目A为利用Samcef软件求解器进行静力学分析的流程卡，项目B为利用ANSYS软件自带求解器进行静力学分析的流程卡。
图5-1 静力学分析流程1
在项目A中有A1～A7共7个表格（如同Excel表格），从上到下依次设置即可完成一个静力学分析过程。
（1）A1
：静力学分析求解器类型，即求解的类型和求解器的类型。
（2）A2
：工程数据，即材料库，从中可以选择和设置工程材料。
（3）A3
：几何数据，即几何建模工具或者导入外部几何数据的平台。
（4）A4
：前处理，即几何模型材料赋予，以及网格设置与划分的平台。
（5）A5
：有限元分析，即求解有限元分析模型。
（6）A6
：后处理，即完成应力分布及位移响应等云图的显示。
（7）A7
：分析结果，即完成分析的结果。
5.1.2 线性静力学分析流程
图5-2所示为静力学分析流程，在每个表格右侧都有一个提示符号，如对号（√）、问号（？）等。在分析过程中遇到的各种提示符号及解释如图5-3所示。
图5-2 静力学分析流程2
图5-3 提示符号及解释
5.1.3 线性静力学分析基础
由经典力学理论可知，物体的动力学通用方程为
（5-1）
式中，
是质量矩阵；
是阻尼矩阵；
是刚度矩阵；
是位移矢量；
是力矢量；
是速度矢量；
是加速度矢量。
而在现行结构分析中，与时间t相关的量都将被忽略，于是上式简化为
（5-2）
下面通过几个简单的实例介绍一下静力学分析的方法和步骤。