1. 模擬計算結構的變形量與應力
2. 計算模態，自然頻率與振型
但是基本上結構都必需是“靜態”的。
這裡所謂的“靜態”跟一般人所習慣認知的靜止不動的狀況不同，
如果結構受到一個"固定大小"的加速度或慣性力作用，
例如重力 、火箭推力所提供的固定大小加速度、固定大小離心力，
都可以視為是一種運動過程中瞬間的“靜態”。
這種"靜態"就可以使用應力分析負載中的的“重力”、“本體負載”，
設定相關的慣性作用負載，
只是在多數的情況中，這種負載會遠小於強制變形 、力/力矩對結構的作用，因此有時會被忽略不計。
那為什麼還要作動力學模擬轉應力分析?
原因是在“變動”負載，
尤其是作用力/力矩(接頭作用力)會因為動力輸出使機構作動時而改變，
輸出的動力除了損耗(磨擦)以外，
通常就是用來改變機構的位置，使位能與動能發生改變，
所以在機構的運動過程中，元件的受力是一直產生變動的。
既然動力學模擬功能上可以解析瞬間的受力與動能 (速度 ) 、位能(彈簧勁度 )，
那就可以將瞬間的負載狀況輸出給應力分析作結構變形與材料應力分佈的狀況模擬計算。
而且根據牛頓第二運動定律，
當負載改變時，F=ma，元件的慣性力(加速度)也會改變；
所以元件會受到負載與慣性力的改變而產生不同的變形跟對應的應力。
不過Inventor的動力學模擬跟應力分析畢竟是給機構設計工程師用的模擬分析功能，
不是專業模擬分析功能，所以會有一些限制要注意，才能得到接近的模擬結果；
也有一些狀況是無法模擬的。
動力學模擬匯出FEA的使用步驟很簡單，大致如下：
1. 在動力學模擬點選“匯出FEA”功能
2. FEA承載面選取
3. 執行模擬
4. 選擇要輸出負載的時間 (time step)
5. 直接切換到應力分析
6. 選擇來自“動力學模擬”
7. 執行模擬
8. 變形與應力結果評估
如果對模擬分析不熟，光看這些文字敘述就覺得很模糊，不知道在講什麼；
如果熟的，應該一看就懂，其中最重要跟最容易出問題的是步驟 2 。
到目前如果不懂沒關係，是我寫得不好，
接下來這一段會努力解釋，希望看完這一篇就可以理解。
步驟 1. 點選“匯出FEA”
強烈建議在動力學模擬一開始進行設定時，就要決定好要進行匯出的元件，
並且要在還沒進行其他設定前先完成。
原因是從組合環境進入動力學模擬時會進行約束條件自動轉換為標準接頭，
將一起移動的元件作成一個群組，
如果要進行匯出FEA的元件在這個群組中時，匯出FEA的點選動作會將這個元件獨立出來，
然後與其他元件建立1~多個熔接接頭，
原來的一個一起移動的熔接群組會分成2~多個熔接群組，
彼此間會多出熔接接頭作為固定連接的作用。
因為選擇FEA匯出元件時會改變群組物件關係，
增加"熔接"接頭在兩個原本會一起移動的元件上，
而原來群組的標準接頭上作的任何相關設定會被全部移除，
所以匯出FEA的動作最好在一進來動力學模擬先作，
以避免先作的設定被清除掉而浪費時間作白工。
步驟 2. FEA承載面選取
目的在選擇元件所屬接頭關聯的作用面。
這個步驟的意思其實必須從自由體圖來看會更清楚，
簡單來說以往會在元件的自由體圖上標示出所有的外部作用力/力矩，並計算合力/合力矩，
再根據牛頓第二運動定律計算出元件所獲得的加速度與角加速度，
當然實際上複雜幾何多體運動的力/力矩手動解析計算是非常困難的，
所幸Inventor動力學模擬的功能會自動計算好相關數值，
也就是標準接頭中的接頭作用力/力矩。
當要對元件作應力分析時，
這些元件的作用力/力矩(邊界條件)就可以透過匯出FEA的功能，
由動力學模擬中自動導入接頭作用力/力矩到應力分析的環境中，
並自動作好不同座標軸的換算；
但是這些力量的作用位置在那裡？卻需要由使用者自行指定，
如果這個作用力的位置指定錯誤或者是不夠精確，
自然會對應力分析的結果造成不良的影響，
也就是會出現玩CAE的人經常會出現的"Garbage in garbage out!"。
在匯出FEA的對話視窗中，會出現與這個元件相關的標準接頭，
使用者必須對每一個標準接頭去指定接頭作用力/力矩的作用面，
對話視窗下方也有一個"自動面選取"的對話視窗可以用，
但是根據經驗，很多時候還是需要使用者自己選會比較好。
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| 匯出FEA對話視窗 |
除了要知道各個接頭正確的對應面位置以外，
還會牽扯到標準接頭的作用力/力矩實際上的作用面，跟CAD模型上繪製的面其實並不是完全一致的，
舉例來說像線性軌道(直線軌道，Linear Guide)，
滑塊跟軌道的接觸位置其實是一直處於變動的狀態，
跟滑塊的接觸面其實只是整個軌道面的一部分，
但是在動力學模擬中選擇標準接頭的接頭力作用面時，
因為在繪製軌道的CAD模型時不會將跟滑塊接觸的面特別分割出來，
所以只能選到軌道的整個面，如下二圖示：
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| CAD模型中完整的軌道面 |
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| 軌道跟滑塊實際接觸面 |
應該可以想像如果當作用力集中在實際接觸面跟分散到整個軌道面時對應力與變形的結果差異，
如下二圖所示：
這是一個在分析上很細微、但是對局部結果影響非常重要的現象。
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| 力作用在整個軌道面上的結果 |
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| 力作用在只有與滑塊接觸的軌道部分面的結果 |
步驟 3. 執行動力學模擬
這個最簡單，不用解釋。
步驟 4. 選擇要輸出負載的時間
操作方式要先點選"輸出圖表產生器"，
從輸出圖表產生器中左方的瀏覽器選擇元件所屬的標準接頭，
展開選項，勾選顯示接頭作用力或加速度。
基本上掌握兩個重要原則：
1. 最大與最小接頭作用力的時間步：
最大跟最小的加減速度的時間步，
尤其是第一項，通常機械元件受到力量的作用產生的應力跟變形會比慣性力大，
不像土木結構件，尺寸大、元件本身的重量就很大，相對多數的受力有限，
不過通常土木結構件不會動，也不需要作動力學模擬；
找出最大或最小值後在其前方的勾選方格打勾，
軟體就會將該時間步元件的負載傳送到應力分析環境中，如下圖示。
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| 輸出圖表產生器 |
步驟 5. 直接切換到應力分析
必須要執行過模擬，而且最好是在模擬的狀態下，
這樣才能確保動力學模擬輸出到應力分析中的數值是最即時的。
步驟 6. 選擇使用來自動力學模擬跟指定輸出的時間
進入應力分析環境中點選建立研究，選擇"運動負載分析"，
選擇要分析的元件跟選擇要分析的時間步，如下圖示：
這個功能是用來預防約束不足造成計算發散的情況，
因為從動力學模擬過來作單一元件的應力分析時，
通常元件應該是沒有任何約束條件，
但是在合力不為零的情況下，元件應該會產生運動，
若元件產生大位移，對應力分析來說就會發生計算無法收斂的狀況；
打開這個選項可以讓軟體抑制發散的狀況，原理可以想像在移動方向加上一個虛擬彈簧阻止移動。
步驟 7. 執行應力分析模擬
在動力學模擬設定都完成的情況下，進入應力分析選好元件跟時間步以後，
基本上應該可以直接執行模擬，
當然也可以先執行網格分割來確認網格的品質是否需要手動修改。
步驟 8. 在應力分析中評估元件變形與應力結果
結果評估是一門學問，必須從實務經驗來判斷是否合理，
當然如果有實體可以驗證結果就更好，
但是會作模擬通常應該就是沒有實體，
所以結果判斷其實對機構工程師有點難，需要長時間、多案例累積經驗來作出正確判斷。
如果已經熟悉動力學模擬或應力分析的基本操作，
其實匯出FEA的操作並不難，
主要需要注意的就是步驟2 選擇FEA承載面跟模型中承載面需不需要進一步的分割處理，
第二個要注意的就是輸出時間步的選擇。
Autodesk原廠的範例與操作練習可以參考官網的說明網頁。
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