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1、ProENGINEERWildfire50动力学与有限元分析从入门到精通 Pro/Engineer Wildfire5.0动力学与有限元分析从入门到精通三维书屋工作室乔建军王保平胡仁喜等编著机械工业出版社前言Pro/Engineer是基于单一数据库、参数化、特征、全相关及工程数据再利用等概念的基础上开发出的一个功能强大的CAD/CAE/CAM软件，它能将产品从设计到生产加工的过程集成在一起，让所有用户同时进行同一产品的设计与制造工作。 它是3D产品设计的行业标准。 作为业界领先的生产效率工具，它促进用户采用最佳设计做法，同时确保遵守业界和公司的标准。 集成的参数化3D CAD/CAM/CAE解
2、决方案可让设计速度比以前快，同时最大限度地增强创新力度并提高质量，最终创造出不同凡响的产品。 本书基本涵盖了Pro/Engineer Wildfire5.0动力学分析、机构分析两大部分。 从基本操作到模型建立、从概念到综合实例、从分析到优化设计的编制，讲述了模块中各工具的操作方法、使用步骤和基本功能。 在每章的最后，以实例的形式进一步巩固所学基本工具的使用。 本书最后以两个典型实例（二级减速器、活塞连杆机构）讲解了使用Pro/Engineer Wildfire5.0进行工程分析的设计过程。 本书的特点主要体现在以下几个方面编排采用循序渐进的方式，适合初、中、高级读者逐步掌握Pro/Engine
3、er Wildfire5.0软件使用的基本操作方法进行产品分析和优化设计的精髓。 以知识点为介绍单元，通过概念、操作方法、经典实例，透彻地剖析每个知识点，让读者深切掌握每个知识点。 采用了浅显易懂的例子，容易上手操作。 每个例子讲解步骤简单全面，易于理解。 对关键性的技巧以“注意”提醒读者，减少不必要的时间和精力去琢磨和研究它。 内容翔实，选例典型，针对性强，叙述言简意赅、清晰流畅、讲解透彻，能使读者快速掌握Pro/Engineer Wildfire5.0动力学分析、机构分析模块的应用要领。 结合内容在光盘中配置了大量实例源文件，以及相关的视频讲解内容，对书中的各个重要实例进行针对性讲解，便于
4、读者掌握实例操作的流程和技巧本书共分为3篇11章，第1篇（第15章）机构动力学分析。 讲述了Pro/Engineer Wildfire5.0软件进行动力学和有限元分析的三种模式、动力学分析模块的介绍、建立运动模型及设置运动环境、动力学分析和动画制作等基础知识；第2篇（第69章）结构与热力学分析。 介绍了结构分析模块、建立机构分析模型的方法步骤、机构各种结构分析以及热力学分析等内容。 讲述了静态分析、模态分析、失稳分析、疲劳分析、预应力分析、动态分析以及敏感度分析、优化设计等；第3篇（第10章、第11章）综合实例。 以最常见的二级减速器、活塞连杆机构为例，讲述了动力学和结构分析创建过程，巩固各模
5、块中常见工具的使用方法和技巧，通过举一反三，让读者具有独立完成项目分析设计的能力。 本书由三维书屋工作室策划，主要由大同电力机车有限责任公司的乔建军老师、广东白云学院的王保平老师和军械工程学院的胡仁喜老师编写，同时参加编写的还有王义发、谷德桥、张俊生、阳平华、周冰、董伟、王兵学、王渊峰、郑长松、王敏、王艳池、李瑞、周广芬、李鹏、陈丽芹、王玉秋、李世强、王佩楷、袁涛、王培合、刘昌丽、康士廷、熊慧、张日晶、路纯红等。 由于编者水平有限，时间仓促，难免有欠缺之处。 竭诚欢迎广大读者登录网站.bjsanweishuwu.发电子邮件到编者的电子信箱win760520126.，对本书提出批评和建议，以方便
6、作进一步的修改。 第第1章章动力学与有限元分析概述使用软件对设计模型进行运动仿真和有限元分析，能够模拟在真实环境工作状况并对其进行分析和研究，尽早发现设计中的缺陷，并验证产品功能和性能的可靠性，提前进行修改和优化，从而减少制造中发现问题而付出昂贵的代价，提高设计的可行性和缩短周期。 Pro/Engineer Wildfire是集CAD/CAM/CAE于一体的大型三维设计软件，其中CAE包含运动分析、结构分析和热力学分析3大部分，功能强大，主要表现在以下几个方面 （1）采用运动/动力学的理论和方法，通过CAD绘出实体模型并设计出会运动的机构。 对整体机构进行运动/动力学仿真，分析出如位置、速度、
7、加速度、作用力等具有重要的决定机构性能等设计参数的物理数据。 （2）采用工程数值分析中的有限元技术，分析、计算产品机构的应力、变形等物理参数，分析物理量在空间和时间上的分布和变化规律，完成机构的线性、非线性、静力、动力的计算分析。 （3）在满足设计要求的前提下，采用过程优化设计方法，对产品的机构、设计参数、结构形状等参数进行优化设计，使产品机构性能达到最佳状态。 （4）采用结构强度与寿命评估的理论、方法、规范，评估机构的安全性、可靠性和使用寿命。 1.1机构的工作模式Pro/Engineer Wildfire提供了3种工作模式，即FEM（Finite ElementModeling）模式、计算
8、机辅助分析（Computer AidedEngineering）是结合计算机技术和工程分析技术的新兴技术。 CAE软件将采用计算力学、计算数学、机构动力学、数学仿真技术、工程管理学等诸多学科的传统理论和计算机相结合，从而形成一种综合性知识密集型的信息产品。 CAE的核心技术为仿真模型运动的运动/动力学仿真技术（即Pro/Mechanism）和有限元分析技术（即Pro/Mechanica）。 内容导航第1章动力学与有限元分析概述3集成模式和独立模式。 1.1.1FEM模式FEM（Finite ElementModeling）模式是对模型进行网格划分、边界约束、载荷、理想化等前置处理，随后需要使用
9、第三方软件进行求解，如ANSYS。 它本身是没有求解功能的。 在装配环境或零件环境，选择菜单栏中的【应用程序】【Mechanica】命令，如图1.1所示，系统弹出“Mechanica模型设置”对话框，如图1.2所示，选中【FEM模式】复选框，单击【确定】按钮，就进入FEM分析模式。 图1.1【Mechanica】命令图1.2“Mechanica模型设置”对话框1.1.2集成模式集成模式运行于Pro/Engineer Wildfire（野火）平台之上，操作界面与Pro/Engineer Wildfire相同，能够直接使用Pro/Engineer Wildfire（野火）的参数进行分析和优化。 在
10、装配环境或零件环境，选择菜单栏中的【应用程序】【Mechanica】命令，系统弹出“Mechanica模型设置”对话框，单击【确定】按钮，进入Pro/Engineer Wildfire集成分析模式。 1.1.3独立模式独立模式不需要Pro/Engineer Wildfire平台的支持，能够独立运行，可导入第三方软件模型，功能要比集成式强，其操作及界面更接近UNIX环境，较难掌握。 需要安装Pro/Engineer Mechanica后使用程序组中的快捷方式或使用桌面快捷方式启动，如图1.3所示。 图1.3独立模式启动快捷方式Pro/Engineer Wildfire5.0动力学与有限元分析从入
11、门到精通41.2Pro/Engineer Mechanica的安装Pro/Engineer Wildfire已经将Pro/Engineer和Pro/Mechanica放置于同一个安装盘中，在安装过程中，选中Pro/Mechanica下的“安装此功能”选项，如图1.4所示，系统自动将Pro/Mechanica进行安装。 Pro/Engineer Wildfire可以在工作站或PC上执行，操作系统可为工作站的UNIX或PC上的Windows XP、Windows 2000、Windows NT、Windows Me、Windows 98、Windows95。 若欲在PC上执行则硬件需求如下 （1）
12、主板没有要求，任意品牌都可以。 （2）CPUIntel的Pentium 3、Pentium 4、Celeron及AMD的AthlonXP、Duron都可以，Pro/Engineer支持多CPU的运行。 （3）内存256M以上，若需要构建复杂曲面、大型组件、模具设计或产生NC加工程序，建议使用1G以上。 （4）显示卡任意品牌都可以，Video RAM在32MB以上。 （5）网卡必须要有，牌子不限。 （6）硬盘IDE或SCSI都可以，Pro/Engineer Wildfire5.0+Pro/Engineer Mechanica系统软件安装约占3.3GB，再留约700MB的虚拟内存，作为几何运算的数
13、据暂存空间，因此需保留4GB左右的硬盘空间予Pro/Engineer Wildfire5.0做系统安装。 （7）屏幕没有特定要求，建议在17in以上，分辨率在1024768以上最佳。 （8）三键鼠标及键盘鼠标中间为滚轮式或传统按键式都可以。 图1.4选中安装Pro/Mechanica第1章动力学与有限元分析概述5注意Pro/Engineer Wildfire安装完后，默认工作目录指向不合理，需要进行修改。 右键单击桌面上的Pro/Engineer图表，在右键菜单中选择【属性】命令，在“属性”对话框中起始位置文本框中键入需要设置的默认工作目录，如图1.5所示，单击【确定】按钮，默认工作目录修改完成。 图1.5“属性”对话框第第2章章动力学分析2.1机构模块介绍2.1.1机构模块简介在Pro/Engineer Wildfire5.0中，运动仿真和动态分析功能集成于机构模块中，包括机械设计和动态分析两方面的分析功能。 运动仿真是使用机械.。 内容仅供参考
