在 ANSYS Workbench 中，“應力”（Stress）是結構力學分析中最核心的結果，它對應物體內部因外力、約束或溫度變化等因素產生的內力分布強度，具體反映了材料抵抗破壞變形的程度。

1. 應力的物理本質

從力學角度，應力是物體內部某一點處 “內力” 與 “受力面積” 的比值，數(shù)學表達式為：

σ = F / A（σ 為應力，F(xiàn) 為內力，A 為受力面積）

• 當物體受到外部載荷（如拉力、壓力、扭矩等）或約束限制時，內部會產生抵抗變形的內力，應力就是這種內力在微觀層面的 “強度體現(xiàn)”。
• 例如：一根鋼桿受拉力時，內部原子間會產生吸引力抵抗拉伸，應力越大，意味著原子間的 “拉扯力度” 越強。

2. Workbench 中應力的具體類型及對應場景

ANSYS Workbench 會根據分析類型（如靜力學、動力學等）計算多種應力分量，不同類型對應不同的受力狀態(tài)：

應力類型	物理意義	典型場景
正應力（Normal Stress）	垂直于截面的應力，分為拉應力（+）和壓應力（-）	梁的彎曲（上下表面分別受拉 / 壓）、軸向拉伸 / 壓縮
切應力（Shear Stress）	平行于截面的應力，導致材料 “錯動”	螺栓受剪、軸的扭轉（橫截面產生切應力）
等效應力（Equivalent Stress，如 von Mises）	綜合正應力和切應力的 “等效強度指標”，用于判斷材料是否屈服	大多數(shù)結構設計（如機械零件、建筑構件）的強度校核
主應力（Principal Stress）	某一方向上只有正應力、無切應力的應力狀態(tài)，反映最大 / 最小受力方向	復雜載荷下的應力分析（如壓力容器、三維結構）

3.workbench中意義表達

在計算完畢一個結構分析后查看應力是最主要的結果，其分類如圖所示，其表達的意思是什么？

其對應的應力結果如下：

1.Equivalent von-mises米塞斯應力，第四強度理論的應力

2.Maximum principal最大主應力，s1

3. Middle principal中間主應力，s2

4.Minimum principal最小主應力，s3

5.Maximum shear最大剪切應力，（s1-s2）/2

6.Intensity 應力強度（第三強度準則）(s1-s3)/2

8.Normal法向應力 SX-SY-SZ

9.Shear剪切應力 SXY=SYX

4. 應力結果的意義

在 Workbench 中查看應力結果，核心目的是判斷結構是否滿足強度要求：

? 若計算出的應力（尤其是等效應力）小于材料的 “屈服強度” 或 “許用應力”，則結構安全；

? 若應力超過材料強度極限，可能發(fā)生塑性變形甚至斷裂，需優(yōu)化結構（如增加厚度、改變形狀）。

5. 注意：應力與應變、位移的區(qū)別

? 應力：反映內力強度（單位：Pa，MPa 等），是 “力的密集程度”；

? 應變：反映變形程度（無量綱，如伸長率），是 “變形的比例”；

? 位移：反映位置變化（單位：m，mm 等），是 “實際移動距離”。

6.總結

ANSYS Workbench 中的應力，本質是物體內部抵抗變形的強度，不同類型的應力對應不同受力狀態(tài)，其結果直接用于判斷結構是否安全、是否需要優(yōu)化，是結構力學分析的核心指標。

材料力學中詳細列出了四種強度理論，那么在workbench中如何將四種強度理論對應展示出來呢？參考下一篇文章《workbench中的應力如何對應四種強度理論？》