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Pro/ENGINEER Wildfire 3.0的机械分析

提示:

机械分析即Mechanica。Mechanica就是模拟一个产品在预期环境中所具有的功能,使非专业设计工程师不必建立原型即可了解设计方案的机械性能。Pro/ENGINEER Wildfire 3.0主要包括Pro/ENGINEER和Pro/MECHANICA两部分。这两部分无缝集成正是PTC公司在国际CAD/CAM/CAE市场的激烈竞争中立于不败之地的根本原因。 无缝集成是使用Pr

    机械分析即MechanicaMechanica就是模拟一个产品在预期环境中所具有的功能,使非专业设计工程师不必建立原型即可了解设计方案的机械性能。

    Pro/ENGINEER Wildfire 3.0主要包括Pro/ENGINEERPro/MECHANICA两部分。这两部分无缝集成正是PTC公司在国际CAD/CAM/CAE市场的激烈竞争中立于不败之地的根本原因。

    无缝集成是使用Pro/ENGINEER的非专业设计工程师和专业的有限元工程师均选择Pro/MECHANICA作为分析工具的主要理由。因为这样不用再为使用IGESSTEP等中性数据格式文件带来数据丢失而烦恼,为此能省去修补几何模型的大量时间,从而节省近2/3的工作量。

    用户在安装Pro/ENGINEER后,还要选择安装Pro/MECHANICA,才能实现直接利用Pro/ENGINEER的几何模型进行有限元分析的目的。有了Pro/MECHANICA后,用户不需要专深的有限元知识,只要有材料属性、应力应变等方面的基本知识,便可以对复杂模型进行有限元分析工作。

    Pro/MECHANICA主要由以下3个软件包组成:

    (1) Pro/MECHANICA STRUCTURE(结构分析软件包)

    用结构分析软件包可以进行零件模型和装配模型的结构分析和优化分析。它能够完成的分析种类有静态分析、模态分析、屈曲分析、接触分析、预紧分析以及振动分析等。

    (2)  Pro/MECHANICA THERMAL(温度分析软件包)

    用温度分析软件包可以进行零件模型和装配模型的稳态和瞬态温度分析,也可以根据温度问题进行灵敏度分析和优化设计。

    (3)  Pro/MECHANICA MOTION(运动分析软件包)

    用运动分析软件包可以进行机构分析和机构运动优化设计,可以进行三维静态分析、运动学分析、动力学分析、逆向动力学分析以及干涉检查分析等。

    Pro/MECHANICA有如下两种工作模式。

    工作模式之一:默认的为集成模式(如图15-11所示)。它在Pro/ENGINEER环境界面下工作,直接利用Pro/ENGINEER创建的模型进行模型的有限元网格划分工作,Pro/MECHANICA分析中所有设计参数的变化都可以直接反映到用Pro/ENGINEER创建的模型中去。

    为了实现此集成模式,必须在分别安装完Pro/ENGINEERPro/MECHANICA之后,通过Pro/ENGINEER安装目录“proeWildfire 3.0”下“bin”的“ptcsetup.bat”(超级安装功能),对Pro/MECHANICA的安装位置进行配置。否则,Pro/MECHANICA不可用,如图15-12所示。

    工作模式之二:由集成模式切换到独立模式(逆向切换则不行)。此模式在Pro/MECHANICA界面下工作(如图15-13所示)。有限元模型可以由Pro/MECHANICA创建,也可以从其他CAD系统输入几何模型数据,其分析功能比在集成模式下强,但是失去了集成模式下的基于特征的几何建模和修改的优点,而且用户要重新学习与集成模式完全不同的工作界面的各项操作。由此看来,对于设计工程师来说,就没有必要再去学习这种独立模式了。

Pro/MECHANICA的集成模式

    15-11    Pro/MECHANICA的集成模式

    Pro/E进入零件设计模块或组件装配模块后,即会在【分析】菜单中出现【机械分析】命令,在【应用程序】菜单中出现【MECHANICA】命令。选择【应用程序】→【MECHANICA】命令进入Pro/MECHANICA工作界面,应用Pro/MECHANICA进行线性静态应力分析的步骤(如图15-11所示)如下。

    步骤01:在Pro/ENGINEER中建立几何模型。

    步骤02:进入Pro/MECHANICA(选择【应用程序】→【MECHANICA】命令)。

    步骤03:定义模型材料。

    步骤04:定义约束。

    步骤05:定义载荷。

    步骤06:建立分析。

 Pro/MECHANICA的产品互用性配置

    15-12    Pro/MECHANICA的产品互用性配置

Pro/MECHANICA的独立模式

    15-13    Pro/MECHANICA的独立模式

    步骤07:创建网格。

    步骤08:进行计算。

    步骤09:显示结果。

    步骤10:评价结果。

    如图15-14所示为一个矩形截面悬臂梁的线性静态应力分析结果。

矩形截面悬臂梁的线性静态应力分析

    15-14    矩形截面悬臂梁的线性静态应力分析

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