摘要：在机械行业的仿真技术中，结构力学仿真占据了最基础且至关重要的地位。鉴于结构力学的工况多样性，3DEXPERIENCE平台架构为我们提供了丰富的结构力学角色，供各位工程师选用。这些角色均基于强大的Abaqus求解器，拥有众多功能。今天，我们将重点介绍平台力学分析

在机械行业的仿真技术中，结构力学仿真占据了最基础且至关重要的地位。鉴于结构力学的工况多样性，3DEXPERIENCE平台架构为我们提供了丰富的结构力学角色，供各位工程师选用。这些角色均基于强大的Abaqus求解器，拥有众多功能。今天，我们将重点介绍平台力学分析中的两个基础角色：

Structural Designer（SRD）的角色解析

Structural Designer（SRD）是3DEXPERIENCE平台上进行结构仿真的基础角色，它提供了一种直观的设计仿真解决方案。这一角色适用于结构工程师，在评估产品性能，特别是在线性静态条件下，它能提供有力的设计指导。SRD支持以下类型的模拟工作：

线性静态分析

线性静态分析是一种基于线弹性理论的分析方法。它假设材料的行为是线性的，即应力与应变之间保持着线性关系，同时加载是静态的，意味着载荷保持恒定并不随时间变化。这种分析适用于小变形、小位移的结构，常用于结构设计的初步评估。通过线性静态分析，工程师可以得到结构在静态加载下的位移、应力等结果。

模态分析

模态分析技术用于确定结构的振动特性，如固有频率和振型。它是其他动力学分析的基础，目的在于使结构避免共振或以特定频率进行振动。此分析关注结构的固有属性，假设结构在没有外载荷作用的情况下，呈现出线性的振动特性，其总体质量矩阵和总体刚度矩阵保持恒定。

屈曲分析

屈曲分析是一种计算结构失效模式的手段，特别是在结构受到压应力时。其特征是结构杆件突然发生侧向形变，导致结构失稳。屈曲分析的目的是揭示结构的屈曲模态和临界载荷，同时屈曲分析还可细分为特征值屈曲分析（线性屈曲）和非线性屈曲分析。

热-力耦合分析

这是一种多物理场分析方法，在工程中非常常见。它研究温度场（热场）和应力场（力学场）之间的相互作用。在SRD中，通过温度场分析可以得到零件表面温度，再结合力学分析可以得到零件在热环境中的热应力和位移情况，这对于预测和理解结构材料在热环境中的行为至关重要。

Structural Engineer（SLL）是3DEXPERIENCE平台上的进阶结构仿真角色。相较于SRD，SLL增加了谐波响应和模态动态分析的功能。同时，SLL还支持高级网格、高级单元以及多分析步功能，为工程师模拟真实工况提供了更多的便利。SLL支持以下类型的模拟及功能详述：

谐波响应分析

此分析用于确定线性结构在承受随时间按正弦规律变化的载荷时的稳态响应。通过谐波响应分析，设计人员可以预测结构的动力特性，并验证设计是否能够克服共振、疲劳及其他受迫振动造成的损害。这种分析特别适用于旋转设备（如压缩机、发动机、泵等）的支撑装置和部件。

模态动态分析技术

这是一种基于模态叠加法的分析技术，用于研究简谐激励作用下系统的稳态动态响应。模态动态分析的优势在于分析速度快，耗时较少。通过提取系统的无阻尼特征模态，并进行解耦处理，可以得到一组用模态坐标表示的单自由度运动方程。但需注意，该方法不适用于具有大阻尼特征或粘弹材料的模型（具有频变特性）。

多分析步功能

SLL继承了Abaqus的多分析步功能。这一功能的目的是将复杂的分析过程分解为多个分析步，便于管理和施加不同的载荷或边界条件。每个分析步都可以采用不同的分析类型，如静力分析、动力分析或热分析等。这种灵活的多分析步功能，使得工程师能够更方便地处理复杂的仿真工作。

除了本身的仿真功能以外，平台仿真角色能够与桌面CAD软件实时互联，通过将SOLIDWORKS的三维数据与平台仿真功能打通，实现MODSIM设计仿真一体化。

来源：互联科技焦点