promechanica结构分析wildfire.pdfVIP

Pro / MECHANICA 限元分析上机指导 （野火版） CADTC Pro / MECHANICA 有限元分析上机指导（野火版） Pro / MECHANICA 介绍 Pro/MECHANICA 是PTC 公司提供的一套CAE （Computer Aided Engineering, 计算 机辅助工程）软件包，用于帮助设计者进行产品机械性能的分析和仿真，从而优化产品设计。 它由以下三个模块组成： Structure 结构分析模块 Thermal 热特性分析模块 Motion 运动分析模块 Pro/MECHANICA 提供两种调用方式： Integrated Mode 集成模式 在Pro/Engineer 环境中使用Pro/Mechanica 模块，点击菜单ApplicationMechanica。 集成模式拥 Pro/Mechanica 的大部分功能；能随时从 Mechanica 环境返回 Pro/Engineer 环境，从而灵活地获取和修改设计参数，使用方便高效。 Independent Mode 独立模式 从程序菜单中独立调用Pro/Mechanica 模块，ProgramPro/Mechanica。 独立模式功能更为强大；Pro/Engineer 中设计的模型可以导入Pro/Mechanica 中进行 分析，但Pro/Mechanica 中得到的各种分析结果无法再导入Pro/Engineer 中，因而参数的 修改不如集成模式灵活，交互性较差。 Structure 模块介绍 Structure 模块进行产品的结构分析。Structure 可以处理三种设计任务（Design Study）： Standard 即是通常意义上的 “ 限元分析”。为缺省设计模式，最为常用。 Sensitivity 参数特性分析。模型的设计变量可能存在一个变化范围，如孔径的大小，正方体的边长 等。它们的变化将对零件的应力分布、变形等产生影响。通过Sensitivity design，可以建立 设计变量与应力等控制目标的联系，从而方便设计者了解设计变量对控制目标的影响情况。 Optimization 优化设计。求解在给定约束条件下，满足目标函数的设计变量值。目标函数如确定材料 的最小质量；约束条件如模型的几何位置约束， 料允许的最大应力等等。 一个设计任务可以包括一个或多个分析（Analysis）。分析的种类较多，这里不再详细 讨论，常用的为Static Analysis。 在 Pro/Mechanica 中，上述过程的计算都是由系统自动完成的。用户需要做的工作， 仅仅是定义分析模型和变量！ 限元分析介绍 本次实验将使用Standard Design 中的Static Analysis 进行有限元分析，这里对它的大 致流程作个简要的介绍，如图1。 - 1 - Pro / MECHANICA 限元分析上机指导 （野火版） CADTC 建立有限元模型 建立分析 结果显示 产品 确定模型类型 选择对象 可以选择多种显示 添加材质 确定收敛方式 方式 几何 添加约束 选择输出结果变量 可以选择多个结果 模型 添加载荷 运行分析 变量 图1 Pro/Mechanica 中有限元分析过程 需要注意的是，产品的几何模型和有限元模型不是一个概念。 限元模型比几何模型多 出了一些工程信息，如材质、约束等；此外，为了提高分析效率，常常会对几何模型进行简 化，或者仅仅提取它的一部分特征，来建立 限元模型。在练习中注意体