在完成運(yùn)動(dòng)模擬研究后，如果設(shè)計(jì)工程師想對(duì)任一機(jī)構(gòu)零部件執(zhí)行變形和/或應(yīng)力分析，則需要將所選零部件提供給FEA來(lái)進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析。

運(yùn)動(dòng)模擬結(jié)果可提供輸入數(shù)據(jù)，包括作用于每個(gè)機(jī)構(gòu)連桿的接點(diǎn)反作用力和慣性力，這需要使用FEA進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析。不論接下來(lái)是否使用FEA，運(yùn)動(dòng)模擬肯定都會(huì)計(jì)算這些系數(shù)。按定義來(lái)說(shuō)，接點(diǎn)反作用力和慣性力保持平衡；在一對(duì)平衡力作用下的機(jī)構(gòu)零部件可提交給FEA，而分析程序會(huì)將其作為結(jié)構(gòu)進(jìn)行處理。

盡管工程師可以手動(dòng)將數(shù)據(jù)從運(yùn)動(dòng)模擬傳輸?shù)紽EA，但是如果運(yùn)動(dòng)模擬軟件可以將結(jié)果自動(dòng)導(dǎo)出到FEA，則可確保得到最佳結(jié)果。以此方式使用時(shí)，運(yùn)動(dòng)模擬和FEA可以進(jìn)行所謂的“耦合的”模擬。這樣，就可以自動(dòng)定義FEA載荷，從而可以避免手動(dòng)設(shè)置中常見(jiàn)的猜測(cè)和可能發(fā)生的錯(cuò)誤。

圖16中所示的曲柄機(jī)構(gòu)問(wèn)題示例演示了耦合模擬。在該示例中，設(shè)計(jì)工程師要計(jì)算連桿中的最大應(yīng)力。

圖16使用運(yùn)動(dòng)模擬可計(jì)算連桿兩端的反作用力。也可計(jì)算作用于連桿的慣性力。

將運(yùn)動(dòng)模擬與FEA結(jié)合使用的步驟為：

1.在為進(jìn)行研究而選擇的運(yùn)動(dòng)范圍內(nèi)，使用運(yùn)動(dòng)模擬計(jì)算作用于所有零部件的位移、速度、加速度、接點(diǎn)反作用力和慣性力。在這一步中，所有機(jī)構(gòu)連接裝置都被視為剛性實(shí)體。圖16中的曲線圖顯示了曲柄完整轉(zhuǎn)動(dòng)一周的過(guò)程中連桿上的接點(diǎn)反作用力。

2.找出與連桿接點(diǎn)上最高反作用力載荷相對(duì)應(yīng)的機(jī)構(gòu)位置。分析人員最常觀察的是最高反作用力，因?yàn)槭┘幼畲筝d荷的情況下進(jìn)行的分析將顯示連桿所承受的最大應(yīng)力。但是，如有必要，可以選擇任意多個(gè)位置（見(jiàn)圖17）進(jìn)行分析。

圖17可以根據(jù)任意多個(gè)曲柄軸機(jī)構(gòu)位置來(lái)確定作用于連桿的力（兩端的反作用力和慣性力）。

3.將這些反作用力載荷以及慣性載荷從CAD裝配體傳輸?shù)竭B桿CAD零件模型。

4.作用于從裝配體分離開(kāi)來(lái)的連桿上的載荷包括接點(diǎn)反作用力和慣性力，如圖18所示。根據(jù)d"Alambert原理，這些載荷是相互平衡的，這樣就可以將連桿視為處于靜態(tài)載荷下的結(jié)構(gòu)。

圖18根據(jù)d"Alambert原理，接點(diǎn)反作用力和慣性力是相互平衡的。

5.受到平衡靜態(tài)載荷的連桿會(huì)被指派彈性材料屬性并提交到FEA以進(jìn)行結(jié)構(gòu)靜態(tài)分析。FEA將執(zhí)行結(jié)構(gòu)分析以計(jì)算變形、應(yīng)變和應(yīng)力（圖19）。

圖19連桿被作為結(jié)構(gòu)提交給FEA，以計(jì)算應(yīng)力。