《proe有限元分析材料》由会员分享，可在线阅读，更多相关《proe有限元分析材料（16页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第 1 页proe有限元分析材料1.Pro/MECHANICA简介Pro/MECHANICA是美国PTC开发的有限元软件。该软件可以实现和Pro/ENGINEER的完全无缝集成。绝大部分有限元分析软件的几何建模功能比较弱，这些有限元软件通常通过IGES格式或者STEP格式进行数据交换，而这样做最大的弊端在于容易造成数据的丢失，因此常常需要花费大量的时间与精力进行几何模型的修补工作。使用Pro/MECHANICA恰好可以克服这一点，该软件可以直接利用Pro/ENGINEER的几何模型进行有限元分析。Pro/MECHANICA是基于P方法进行工作的。它采用适应性P-method技术，在不改变单元网
2、格划分的情况下，靠增加单元内的插值多项式的阶数来达到设定的收敛精度。理论上，插值多项式的阶数可以很高，但在实际工作中，往往将多项式的最高阶数限制在9以内。如果插值多项式的阶数超过9仍然没有收敛，这时可以增加网格的密度，降低多项式的阶数，加快计算速度。利用P方法进行分析，降低了对网格划分质量的要求和限制，系统可以自动收敛求解。P-method能够比较精确地拟合几何形状，能够消除表面上的微小凹面。这种单元的应力变形方程为多项式方程，最高阶次能够达到九阶。这意味着这种单元可以非常精确地拟合大应力梯度。Pro/MECHANICA中四面体单元的计算结果比其他传统有限元程序中四面体的计算结果要好得多。首先
3、单元以较低的阶次进行初步计算，然后在应力梯度比较大的地方和计算精度要求比较高的地方自动地提高单元应力方程的阶次，从而保证计算的精确度和效率。2.Pro/MECHANICA工作模式：第 2 页1）FEM模式：FEM模式没有求解器，只能完成对模型的网格划分、边界约束、载荷、理性化等前处理工作、然后借助第三方软件完成计算分析。2）集成模式：用户可以在Pro/ENGINEER中建立几何模型，然后进入Pro/MECHANICA模块中，定义载荷及边界条件，进行分析研究。应用较多的还是集成模式。3.Pro/MECHANICA三个模块:1)Pro/MECHANICASTRUCTURE：结构分析软件包，可以进行
4、零件模型和装配模型的结构分析和优化分析。具有的分析类型有:静态分析、模态分析、屈曲分析、接触分析、预紧分析及振动分析等。2)Pro/MECHANICATHERMAL：温度分析模块，可以进行零件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)ProIMECHANICAMOTIQN：运动分析软件包，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、逆向动力学分析及干涉检验分析。4.Pro/MECHANICA有限元分析的基本步骤:1)建立几何模型:在Pro/ENGINEER中创建几何模型。2)识别模型类型:将几何模型由Pro/ENGINEE
5、R导入Pro/MECHANICA中，此步需要用户确定模型的类型，默认的模型类型是实体模型。我们为了减小模型规模、提高计算速度，一般用面的形式建模。3)定义模型的材料物性。包括材料、质量密度、弹性模量、泊松比等4)定义模型的载荷。5)定义模型的约束。6)有限元网格的划分：由Pro/MECHANICA中的AutoGEM(自动网格划分器)工具完成有限元网格的自动划分。)定义分析任务，运行分析。8)根据设计变量计算需要的项目。9)图形显示计算结果。第 3 页5.Pro/MECHANICASTRUCTURE基本分析过程1.在Pro/ENGINEER模块中完成结构几何模型后，单击“应用程序”“Mechan
6、ica”,弹出下图所示窗口，启用Mechanicastructure。2.添加材料属性单击“材料”，进入下图对话框，选取“More”进入材料库，选取材料3.定义载荷1）加载集中力或力矩，点击，出现Name基本载荷工况名称NumberofSet载荷集名称Reference施加载荷时的参照，可以是surfaces、edges/curves、pointsProperties选择坐标系，默认为全局坐标系Advanced点击该按钮后，可以选择载荷的加载方式，可以加载载荷总值，也可以在每单位面积或点上加载；载荷的大小可以用函数来控制，使得载荷的施加非常方便。2），出现加载分布力，点击Name基本载荷工况名
7、称NumberofSet载荷集名称Reference施加载荷时的参照，只能选择surfaceAdvanced点击该按钮后，可以选择载荷的加载方式。可以均匀加载，可以用函数加载，也可以通过外部.fnf格式的文件加载3），出现下图对话框，加载重力载荷，点击Name重力载荷名称NumberofSet载荷集名称CoordinateSystem选择坐标系，默认为全局坐标系Acceleration定义重力加速度方向及大小4.定义约束1）：位移约束点击，出现下图所示对话框，篇二：入门级Proe有限元分析进行mechanical分析的步骤：1)建立几何模型:在Pro/ENGINEER中创建几何模型。2)识别模
8、型类型:将几何模型由Pro/ENGINEER导入Pro/MECHANICA中，此步需要用户确定模型的类型，默认的模型类型是实体模型。我们为了减小模型规模、提高计算速度，一般用面的形式建模。3)定义模型的材料物性。包括材料、质量密度、弹性模量、泊松比第 4 页等4)定义模型的约束。5)定义模型的载荷。6)有限元网格的划分：由Pro/MECHANICA中的AutoGEM(自动网格划分器)工具完成有限元网格的自动划分。)定义分析任务，运行分析。8)根据设计变量计算需要的项目。9)图形显示计算结果。下面将上述每一步进行详解：1、在Pro/ENGINEER模块中完成结构几何模型后，单击“应用程序”“Me
9、chanical”,弹出下图所示窗口，点击Continue继续。弹出下图，启用MechanicalStructure。一定要记住不要勾选有限元模式前面的复选框，最后确定。2、添加材料属性单击“材料”，进入下图对话框，选取“More”进入材料库，选取材料Name-为材料的名称；References-参照Parrt（Component）-零件/组件/元件Volumes-体积/容积/容量；Properties-属性Material-材料；点选后面的More就可以选择材料的类型MaterialOrientation-材料方向，金属材料或许不具有方向性，但是某些复合材料是纤维就具有方向性，可以根据需要进
10、行设置方向及其转角。点选OK，材料分配结束。3、定义约束1）点击：位移约束，出现下图所示对话框，Name约束名称NumberofSet约束集名称，点击New可以新建约束集的名称。Reference施加约束时的参照，可以是surfaces（面）、edges/curves（边或曲面）、points（点）等CoordinateSystem选择坐标系，默认为全局坐标系Translation平动约束（Free为自由，fixed为固定，Prescribed为指定范围）Rotation旋转约束单位为度Individual-单独的、孤立的SurfOptions-面选项PartBoundary-零件的选择。点击
11、OK结束。第 5 页2）点击：对称约束，出现下图所示对话框，Name约束名称NumberofSet约束集名称，点击New可以新建约束集的名称。Type约束类型有Mirror(镜像)和Cyclic(循环)对称两种类型Reference施加约束时的参照，可以是surfaces（面）、curves（曲面）、points（点）等，点击OK结束定义载荷1），出现加载集中力或力矩，点击Name基本载荷工况名称NumberofSet载荷集名称，点击New可以新建约束集的名称。Reference施加载荷时的参照，可以是surfaces（面）、edges/curves（边或曲面）、points（点）等Prope
12、rties选择坐标系，默认为全局坐标系Advanced点击该按钮后，可以选择载荷的加载方式，可以加载载荷总值，也可以在每单位面积或点上加载；载荷的大小可以用函数来控制，使得载荷的施加非常方便。Distribution-分布TotalLoad-总载荷ForcePerUnitLength-单位长度载荷篇三：PROE5.0动力学与有限元分析笔记第一篇机构动力学分析机构动力学分析工作模式：FEM模式：是对模型进行网格划分、边界约束、载荷、理想处理等前处理，后需第三方软件进行求解。集成模式：运行于PROE野火平台之上，操作界面与PROE野火相同，能直接使用PROE野火的参数进行分析和优化。应用程序Mec
13、hanica确定。独立模式：不需要PROE野火平台支持，能独立运行，可导入第三方软件模型。应用程序机构：包括运动仿真和动态分析运动仿真：1、定义运动副、伺服电机以实现运动模拟。2、观察记录分析。3、测量位置、速度、加速度等运动特征图形显示这些测量值。第 6 页5、创建轨迹和运动包络，用物理方法描述运动。动态分析：1、使用机械动态功能在机构上定义重力、力和力矩、弹簧、阻尼等特征。2、可以对机构设置材料、密度等基本属性特征，使其更加接近现实中的机构。1、若不涉及质量、重力等基本属性参数，只需使用机械设计分析就能实现运动分析。2、若受到重力、外力和力矩、阻尼等参数影响，必须使用机械设计进行静态分析、
14、机械动态进行分析。运动学分析流程：机构运动学仅讨论与刚体本身有关的因素，不讨论引起这些运动的因素（如重力、外力和摩擦力等）。因此，运动学属空间和时间等基本概念及其导致的速度和加速度。运动仿真就是机构运动学分析，它是不考虑作用于机构系统上的力的情况下分析机构运动，并对主体位置、速度和加速度进行测量。运动仿真流程：创建模型检查模型添加模型化要素准备进行分析分析模型获取分析结果2、检查模型：在装配模型中，拖动可以移动的零部件，观察装配连接情况。3、添加模型化要素：在机构中添加伺服电动机等运动分析要素准备进行分析：定义初始位置，建立测量方式。5、创建分析模型：对所创建的机构模型进行运动学分析6、获取结
15、果：回放分析结果、零件之间的干涉检查、获取轨迹曲线和运动包络线。动力学分析流程：机构动力学是运动学和力学的统称。力学是处理作用在物体上的力。机构动力学主要是讨论机构上作用的所有力，包括重力、摩擦力和其它外力。动态分析就是机构动力学分析。即第 7 页：根据实际受力情况对机构添加多个建模图元（包括弹簧、阻尼器、力/力矩和重力），根据电动机所施加的力及其位置、速度和加速度来定义电动机。可以分析重复组件和运动，可以创建测量连接上的力及点、定点和连接轴的速度或加速度。动力学分析流程：创建模型检查模型添加模型化要素分析模型获取分析结果。2、检查模型：在装配模型中，拖动可以移动的零部件，观察装配连接情况。3
16、、添加模型化要素：在机构中添加动力源（伺服电动机）、弹簧、阻尼器、执行电动机、力/力矩负荷和重力等影响运动的要素创建分析模型：对前面创建的机构模型进行运动学分析、动力学分析、静态分析、力平衡、重复装配分析等。5、获取结果：回放分析结果、检查干涉、查看测量和动态测量、获取轨迹曲线和运动包络线、创建转移到Mechanica结构负荷集。菜单栏介绍（应用程序机构）一、编辑菜单1、编辑质量属性：是赋予所选择的零件、组件、主体质量属性、密度属性。【参照类型】下拉列表：显示用于赋予质量属性的零件、组件、主体。【定义属性】下拉列表：1.缺省：对选择的对象不进行任何操作。2.密度：对选择的对象赋予密度属性。3.质量属性：对所选择的对象赋予质量属性（重心、惯量），适用于零件类型。【坐标系】：显示当前选取的零件或主体的坐标系。第 8 页【基本属性】：显示或修改当前选择的零件的密度、体积块、质量。【重心】：显示或修改当前选择的对象的重心相对于
