有限元分析法在最开始的时候主要是运用于求解结构的的平面问题上，从那时开始计时，已经由二维问题发展到了三维问题了[8]，由线性问题发展到了非线性的问题，由弹性问题发展到一些复合材料的问题，从飞行器，建筑到船舶，电子及原子能的普遍涉及，其应用的阔度更是得到了极大地发展。这是一种科学发展的进步，这是人类文明的进步，其在工程分析中的作用已经从分析比较中成长到了优化设计的地位，并且已经可以和CAD（计算机辅助设计）联合的越来越近了。

静力学分析主要是计算在安稳不变的载荷作用下结构的响应，而其中安稳不变的载荷和响应是一种理想状态，这是不可能存在的，只要是实际的载荷和结构响应随时间的变化非常缓慢或者非常微小，就可以把这种情况当成是静力学问题来求解，并可以通过简化以后的求解过程也是能得到满意的结果。静力学分析不考虑惯性和阻尼的影响，也不考虑随时间变化的载荷，但是，也可以考虑惯性和阻尼的影响，以及可以近似地当做静态情况下的变化载荷 [9]（风载荷和地震载荷等）。

2。3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）。

（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 [10]：

(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 [11]。

2。4 Workbench软件的特点

ANSYS Workbench 15。0作为2014年发布的新产物，自然有它的独到之处，ANSYS公司为了迎合用户们的需求，提升了软件的实用性，简易性，对于一些专业人士，常常会为他们定制一些特殊的需求，相对于以前的版本，ANSYS对于Workbench架构进行了更新，它有了全新的设计样式，全新的项目视图功能改变了用户的仿真体验方式。对于一些零件计算比较精确。

Workbench作为ANSYS软件中一个不可缺少的重要部分[11]，主要是让工程设计工作人员产品的研发和研讨在设计的过程中，所遇到的不可避免的不同的有限元分析的问题，它具有以下一些特点：

（1）协同工作仿真，参数之间互相传导功能

Workbench是集设计，方针，优化，网格变形等很多功能于一体，对于各类数据进行项目协同办理，使其作用越发强大，并且支持大多数的主流的CAD，CAE等软件的参数双向传导功能。