入门级Proe有限元分析.docx
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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。
7）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Mechanical”，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。
IechanicalodelSetup
CapabilityMode
MechanicaLile
模型类型
［确定］［取消
2、添加材料属性单击材料”刃，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，可以根据需要进行设置方向及其转角。
点选0K，材料分配结束。
3、定义约束
1）1乂：
位移约束
点击1玄，出现下图所示对话框，
NumberofSet约束集名称，点击New可以新建约束集的名称。
Referenee施加约束时的参照，可以是surfaces（面）、edges/curve（边或曲面）、points（点）
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
▼SIMSELECT
Individuel
Sw^fOptions
FartBoundary
Individual
SurfOptions---
PartBoundary
单独的、孤立的
面选项
-零件的选择。
点击0K结束
2）:
对称约束
点击处，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
Referenee施加约束时的参照，可以是surfaces（面）、curves（曲面）、points（点）等，点击0K结束。
4、定义载荷
集中力或力矩载荷分布力载荷
轴承力载荷重为薮荷离心力载荷热载荷
1）
加载集中力或力矩，点击，出现
Load!
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。
froperties巨必心Dietribution
ForcePerUnitLength---单位长度载荷
AtPoint---载荷作用于一点
SpatialVariation空间变化Uniform均匀分布
FunctionofCoordinates使用函数分布
InterpolatedPointLoads使用插值定义分布，在SurfaceLoad中无此选项
Force为力，Moment为力矩
2）昼加载分布力，点击，出现
References
SurHce（s）
再HotS«lfect4d
N/mm"2
|Prydew||Canc
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
Referenee施加载荷时的参照，只能选择surface（面）
Advaneed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
Value为加载的值
3）轴承载荷
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。
BearingHoleHole/Pin为孔或销钉（注：
圆孔不能够定义力矩）
4）口加载重力载荷，点击刃，出现下图对话框,
NumberofSet载荷集名称，点击New可以新建约束集的名称
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
Name
离心载荷名称
5）离心载荷
NumberofSet载荷集名称，点击New可以新建约束集的名称。
RotationOriginandCoordinateSystem旋转原点和坐标系的选择，默认为全局坐标系
AngularVelocity角速度大小及方向
AngularAcceleration角加速度方向及大小
6）热载荷
Name
离心载荷名称
NumberofSet载荷集名称，点击New可以新建约束集的名称
RefereneeTemperature参照温度是模型未受力或自由状态时的环境温度。
5、定义idealizations
[0壳
0梁
<弹簧
。
质量体
1）:
壳单元
点击，弹出下图所示窗口,
Name壳单元名称
TypeSimple（简单）和Advaneed高级两种类型，高级中可以定义材料方向
Referenee定义壳单元时的参照Surfaces面）
Properties属性Thickness为理想化的厚度
Material材料定义同材料分配一样。
2）回:
梁
点击，弹出下图所示窗口
Ham电
Be
References
CP^rtMaterial）
Type
Type默认为梁单元
Referenee定义壳单元时的参照
Point---Point点到点
Point—Surface点到面
Point-Edge点到边
Chain（Feature./patternofPoin）特征链
Edge/Curve边/曲线
Point-Pointpairs点至U点对
Materials梁单元的材料
Properties定义梁单元的Y轴方向
Section截面Orientation方向Release自由度限制
Section右侧的More可以对截面进行编辑，使用截面定义对话框的Type下已有的形状并输
入参数即可满足大多数的需要，特殊情况可以用草绘直接定义，Orientation使用此功能可
以定义截面的OrientationAngle（旋转角度）及Beam与参照之间的Offsets（偏距）
ShapeOrigin图形原点
ofFreedomtoRelease：
RelativetoE电倉mActionCoordinateSystern:
3）弹簧
Name弹簧名称
Referenee参照，可以是Point-Point（点到点）Point--surfaces（点至U面）、points---edges
（点到边）Point-Pointpair点对等
Type类型有simple（简单）和advanee高级）及Toground（大地）
Properties为弹簧的属性
Extensionalstiffness弹力系数。
TorsionalStiffness扭力系数
4）质点
:
在只考虑重力而可以忽略形状时，就使用Mass对模型进行简化
nF说严治卑夸浄、
Name
#jlot
在类型为Simple时可以直接输入质量大小。
类型为Advanee时，可以选取已定义的Mass属
性或点击More按钮创建新的质量属性，可以定义惯性矩MomentofInertia
Component为元件/组件6定义连接形式
1）即：
连接形式
点击叩，出现下图所示窗口
2）凰刚性区域
点击因，弹出下图所示窗口
Referenee定义连接时的参照，可以是Points（点）Edges/Curves（边和曲面）Surface（面）
刚性区域可以模拟铰轴连接，代替ALGOR、ANSYS中杆梁组合模拟铰轴的形式3）焊接连接
Surface-Surface
□NotSeiset&d
［毬定］「颐I
类型有EndWelds端面焊接（通过选取两面创建）Surface—Surface面到面
PerimeWelds周边焊接（选取两曲面及边线创建）
SpotWelds点焊缝（通过选取两曲面及点创建）Point为选取的点，Diameter为点焊的直径大小
Material为材质
4）WeightedLink连接是一个内插约束元素，该元素将在一个单一来源节点上取得质量和载荷，然后再将它们分配到一个集中的目标节点上。
A、受力连接将以平衡的方式来分配质量和载荷，
B、受力连接将帮助我们控制通过分配到目标结点全局群组上的自由分配
C、受力连接将仅有一个来源点，该来源结点将跟随目标结点群组而运动。
Independentside独立的边：
参照，可以是surfaces（面）、edges/curves（边或曲面）、points（点）dependentside依赖的边（Point点）
5）ContactDefinition接触连接
即为：
SurfaceSurface面与面的接触6）紧固件连接；
紧固件（Fastene）连接将以加入两个组件来模仿螺栓或螺丝连接，使用紧固件连接可以在组件以
载荷路径来模拟各个螺栓或螺丝所能载荷的量。
紧固件连接无法再有限元和Thermal模块中使用
Refereneebolt（edgesofholes）螺钉（孔的边缘）
Bolt（pointofsurface）面上的点
Screw（edgesofholes螺丝钉（孔的边缘）
Type:
Simple（简单）将使用指定的材料和轴直径来创建紧固件。
系统根据有关零件固定分离（即保证零件不互相贯穿）、旋转等不同的假设，以及单一的规格等所有紧固件的特征来开发的。
Diameter直径的大小
Advaneed（高级）如下图:
17Pe
AdvancedV
Froperties
Stiffness
Matfflrials
»"：
[Hor^.r?
[]FinR^taticas
PlCarri«£Shear
FixSeparation
Aiiiti&matiev
]IncludePreloa
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