建模与分析软件简介.ppt

1、常用三维建模及分析软件介绍航空学院航空学院1.2 常用的三维建模及有限元分析软件1.4 有限元分析软件提纲1.3 三维建模软件1.1 概述 在出现计算机绘图以前我们是这样画图的在出现计算机绘图以前我们是这样画图的1.1 概述计算机辅助设计（CAD）已经成为了现阶段设计领域的一个趋势；计算机辅助设计（CAD）的优势；大量辅助设计商业软件的大量涌现不仅对工业领域起到了强大的推动作用，更为学术研究领域提供了各种研究工具。随着随着CAD技术的发展技术的发展1.2 常用的三维建模及有限元分析软件三维建模软件三维建模软件Catia、solidworks、UG、Pro/E、AutoCAD等等有限元分析软件有

2、限元分析软件ANSYS、MSC、ABAQUS、ADINA、PAMCRASH 等等三维建模是三维建模是什么？什么？三维建模在现实中非常常见，如孩子们堆沙丘城堡、搭积木的过程是三维建模在现实中非常常见，如孩子们堆沙丘城堡、搭积木的过程是三维建模的过程，雕刻、制作陶瓷艺术品等，也都是三维建模的过程。三维建模的过程，雕刻、制作陶瓷艺术品等，也都是三维建模的过程。人脑中的物体形貌在真实空间再现出来的过程，就是三维建模的过程。人脑中的物体形貌在真实空间再现出来的过程，就是三维建模的过程。广义地讲，所有产品制造的过程，无论手工制作还是机器加工，都是广义地讲，所有产品制造的过程，无论手工制作还是机器加工，都是

3、将人们头脑中设计的产品转化为真实产品的过程，都可称为产品的三维将人们头脑中设计的产品转化为真实产品的过程，都可称为产品的三维建模过程。建模过程。常用的软件：常用的软件：1.3三维建模软件 三维建模是指在计算机上建立完整的产品三维三维建模是指在计算机上建立完整的产品三维数字几何模型的过程，与广义的三维建模概念有所数字几何模型的过程，与广义的三维建模概念有所不同。不同。计算机中通过三维建模建立的三维数字形体，计算机中通过三维建模建立的三维数字形体，称为三维数字模型，简称三维模型。称为三维数字模型，简称三维模型。在三维模型的基础上，人们可以进行后续的许在三维模型的基础上，人们可以进行后续的许多工作，

4、如多工作，如CAD（Computer Aided Design）、）、CAM（Computer Aided Manufacturing）、）、CAE（Computer Aided Engineering）等。）等。三维建模必须借助软件来完成，这些三维建模必须借助软件来完成，这些软件常被称为三维建模系统。软件常被称为三维建模系统。工业上常用的三维建模软件有：工业上常用的三维建模软件有：Catia、solidworks、UG、ProE、AutoCAD等等1.31CATIACATIA是法国DassaultSystem公司旗下的CAD/CAE/CAM一体化软件，DassaultSystem成立于198

5、1年，CATIA是英文ComputerAidedTri-DimensionalInterfaceApplication的缩写。CATIA的logoCATIA软件介绍软件介绍CATIAV5是IBM/DS基于WindowsNT/2000操作系统上开发的高端的CAD/CAM软件，它涵盖了产品开发的全过程，提供了完善无缝的集成环境。CATIAV5之前的版本CATIAV4是基于UNIX系统开发的，随着NT操作系统的普及，以及个人计算机性能不断地提高、成本不断地下降，许多高端的CAD/CAM软件纷纷从UNIX移植到WindowsNT平台。IBM/DS在充分了解客户的需求，并积累了大量客户的应用经验后，决定

6、开发新一代基于NT平台的CATIA即CATIAV5。CATIA在全球已经拥有超过在全球已经拥有超过100万的用户，包括万的用户，包括11个工个工业领域业领域CATIA的运用范围的运用范围CATIA V5的应用举例的应用举例CATIA的功能的功能CATIA的界面的界面CATIA设计效果图设计效果图CATIAV5环境下设计的波音787外观模型商用客机模型1.32solidworksSolidWorks为达索系统（DassaultSystemesS.A）下的子公司，专门负责研发与销售机械设计软件的视窗产品。达索公司是负责系统性的软件供应，并为制造厂商提供具有Internet整合能力的支援服务。Sol

7、idWorks2010启动页面启动页面Solidworks软件简介SolidWorks软件是世界上第一个基于Windows开发的三维CAD系统，由于技术创新符合CAD技术的发展潮流和趋势，SolidWorks公司于两年间成为CAD/CAM产业中获利最高的公司。Solidworks软件的工具2D到到3D转换工具转换工具内置零件分析内置零件分析机器设计工具机器设计工具模具设计工具模具设计工具消费产品设计工具消费产品设计工具对现成零组件的线上存取对现成零组件的线上存取模型组态管理模型组态管理零件模型建构零件模型建构曲面设计曲面设计 1、TopDown(自顶向下)的设计2、DownTop(自下向上)的

8、设计3、配置管理4、易用性及对传统数据格式的支持5、零部件镜像6、装配特征7、工程图(RapidDraft,剖中剖,交替位置视图)8、eDrawing9、钣金设计Solidworks功能Solidworks界面solidworks设计产品效果图设计产品效果图Solidworks建立的F14战机模型Solidworks建立的某发动机模型1.33UG UG（Unigraphics NX）是）是Siemens PLM Software公司出公司出品的一个产品工程解决方案，品的一个产品工程解决方案，它为用户的它为用户的产品设计产品设计及加工过及加工过程提供了数字化造型和验证手程提供了数字化造型和验证手

9、段。段。Unigraphics NX针对用户针对用户的的虚拟产品设计虚拟产品设计和工艺设计的和工艺设计的需求，提供了经过实践验证的需求，提供了经过实践验证的解决方案。解决方案。UG同时也是用户指同时也是用户指南（南（user guide）和普遍语法）和普遍语法（Universal Grammer）的缩写）的缩写。22UGS 起源于麦道(MD)公司，60年代起成为商业化软件。由Boeing-McDonnellDouglas公司开发。UG UGS UGS的的起源起源软件发展及现状23 世界级的世界级的CAD/CAE/CAM一体化解决方案一体化解决方案UGUG软件的技术特性软件的技术特性集成的产品开

10、发集成的产品开发:UGUG是一个完全集成的是一个完全集成的 CAD/CAM/CAE CAD/CAM/CAE 软件集，软件集，它致力于从概念设计到功能工程分析到制造的整个产品开发它致力于从概念设计到功能工程分析到制造的整个产品开发过程。过程。相关性相关性相关性相关性:通过应用主模型方法，从设计到制造所有应用相关联。通过应用主模型方法，从设计到制造所有应用相关联。并行协作并行协作并行协作并行协作:通过应用主模型通过应用主模型,产品数据管理产品数据管理PDM(iMANPDM(iMAN),),产品可产品可视化视化(PV),(PV),以及以及InternetInternet技术，支持扩展企业范围的并行协

11、作。技术，支持扩展企业范围的并行协作。基于知识的工程基于知识的工程基于知识的工程基于知识的工程:用知识驱动的自动化，用知识驱动的自动化，UnigraphicsUnigraphics 解决解决了怎样捕捉，再使用和运用累积在制造产品的人和过程中的了怎样捕捉，再使用和运用累积在制造产品的人和过程中的知识问题。知识问题。客户化客户化客户化客户化:UnigraphicsUnigraphics提供提供CAD/CAM/CAECAD/CAM/CAE业界最先进的编程工具业界最先进的编程工具集定制集定制 UnigraphicsUnigraphics和裁编它以满足一个企业的需求和裁编它以满足一个企业的需求集成的产品

12、开发分析分析结构或运动结构或运动分析脚本分析脚本计算机辅助设计计算机辅助设计CADCAD计算机辅助制图计算机辅助制图建模建模制造制造计算机辅助工程分析计算机辅助工程分析CAE CAE 编辑编辑计算机辅助制造计算机辅助制造CAMCAM市场需求市场需求 UG是一个完全集成的是一个完全集成的 CAD/CAM/CAE 软件集，软件集，它致力于从概念设计到功能工程分析到制造的整个产它致力于从概念设计到功能工程分析到制造的整个产品开发过程。品开发过程。二维工程图二维工程图制图制图数控代码数控代码UG设计(CAD)通过应用主模型方法，从设计到制造所有应用相关联。通过应用主模型方法，从设计到制造所有应用相关联

13、。UG分析结构分析工程图UG加工(CAM)CAM 基础基础平面铣平面铣钻加工钻加工 型腔和型心铣型腔和型心铣固定轴铣固定轴铣45轴变轴铣轴变轴铣清根铣清根铣顺序铣顺序铣转台转台NURBS 曲线生成器曲线生成器线切割线切割可视化加工可视化加工 UG工作界面利用UG NX 5.0欢迎界面中的“文件”“新建”菜单，可以新建一个文件，并进入 UG的工作界面，如下图所示。UG建立的三维模型UG环境下建立的某直升机模型环境下建立的某直升机模型1.34Pro/EPro/ENGINEER是美国参数技术公司(ParametricTechnologyCorporation，简称PTC)的最新一代CAD/CAE/C

14、AM软件，它包含许多先进设计理念，是一套设计至生产的机械自动化软件包，是一个参数化、基于特征的实体造型系统。Pro/ENGINEER广泛用于机械、模具、广泛用于机械、模具、工业设计、汽车、航空航天、电子、家电、工业设计、汽车、航空航天、电子、家电、玩具等行业，是一个全方位的三维产品开玩具等行业，是一个全方位的三维产品开发软件，它集三维实体造型、模具设计、发软件，它集三维实体造型、模具设计、钣金设计、铸造件设计、装配模拟、加工钣金设计、铸造件设计、装配模拟、加工仿真、仿真、NC自动编程、有限元分析、电路布自动编程、有限元分析、电路布线、装配管路设计、产品数据库管理等功线、装配管路设计、产品数据库

15、管理等功能于一体。能于一体。Pro/E的应用范围的应用范围Pro/ENGINEER的主要模块的主要模块 1.机械设计机械设计(CAD)模块模块 2.功能仿真功能仿真(CAE)模块模块 3.制造制造(CAM)模块模块 4.工业设计工业设计(CAID)模块模块 5.数据管理数据管理(PDM)模块模块 6.数据交换数据交换(Geometry Translator)Pro/ENGINEER的工作界面的工作界面Pro/ENGINEER设计的产品设计的产品Pro/E制作的机械制作的机械CAD图图Pro/E设计的产品渲染图设计的产品渲染图1.35 AutoCAD AutoCAD（Auto Computer

16、Aided Design）是美国）是美国Autodesk公司公司首次于首次于1982年生产的自动年生产的自动计算机辅助计算机辅助设计设计软件，用于二维绘图、详细绘制、软件，用于二维绘图、详细绘制、设计文档和基本设计文档和基本三维设计三维设计。现已经成。现已经成为国际上广为流行的绘图工具。为国际上广为流行的绘图工具。应用于机械、建筑、电子、应用于机械、建筑、电子、航天、造船、化工、土木、冶金、航天、造船、化工、土木、冶金、农业、气象、纺织、轻工业等领农业、气象、纺织、轻工业等领域。域。AutoCAD的应用领域的应用领域绘图绘图编辑编辑尺寸标注尺寸标注文件管理文件管理三维操作三维操作数据库的管理和连接数据库的管理和连接开放式体系结构开放式体系结构AutoCAD的主要功能AutoCAD的界面AutoCAD制作的零件三视图AutoCAD制作的零件图AutoCAD制作的装配图AutoCAD制作的建筑立面图1.4有限元分析软件 有限元分析是对于结构力学分析迅速发有限元分析是对于结构力学分析迅速发展起来的一种现代计算方法。它是展起来的一种现代计算方法。它是50年代首年代首先在连续体力学领域先在连续体