ProE有限元分析浅析

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：

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/MECHANICA STRUCTURE：结构分析软件包，可以进行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/MECHANICA THERMAL：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 ) ProIMECHANICA MOTIQN：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/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)定义模型的载荷。

5)定义模型的约束。

6)有限元网格的划分：由Pro/MECHANICA中的Auto GEM(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。

5. Pro/MECHANICA STRUCTURE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”→“Mechanica”,弹出下图所示窗口，启用Mechanica structure。

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

?Number of Set 载荷集名称

?Reference 施加载荷时的参照，可以是surfaces、edges/curves、

points

?Properties 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）

加载分布力，点击，出现

?Name 基本载荷工况名称

?Number of Set 载荷集名称

?Reference 施加载荷时的参照，只能选择surface

?Advanced 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）

加载重力载荷，点击，出现下图对话框，

?Name 重力载荷名称

?Number of Set 载荷集名称

?Coordinate System 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，

?Name 约束名称

?Number of Set 约束集名称

?Reference 施加约束时的参照，可以是surfaces、edges/curves、

points等

?Coordinate System 选择坐标系，默认为全局坐标系

?Translation 平动约束

?Rotation 旋转约束

2）：对称约束

点击，出现下图所示对话框，

?Name 约束名称

?Number of Set 约束集名称

?Type 约束类型有镜像和循环对称两种类型

4.定义idealizations

1）：壳单元

点击，弹出下图所示窗口，

?Name 壳单元名称

?Type 简单和高级两种类型，高级中可以定义材料方向

?Reference 定义壳单元时的参照

2）：梁

点击，弹出下图所示窗口

?Name 梁单元名称

?Type 默认为梁单元

?Reference 定义壳单元时的参照

?Materials 梁单元的材料

?Properties 定义梁单元的Y轴方向

5.定义连接形式

1）：连接形式

点击，出现下图所示窗口

?Name 连接形式名称

?Type 连接类型有固结、自由、接触

?Reference 定义连接时的参照，可以是面和面之间连接，也可以

是零件和零件之间连接

2）：刚性区域

点击，弹出下图所示窗口，

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。

6.定义分析

前处理部分完成后，点击，弹出下图所示窗口，

可以定义静力、模态、屈曲、疲劳、预紧力以及动态分析等等。

定义完分析类型后，点击即可进行分析，在分析之前也可以点击，预先生成网格，通过“自动几何”→“控制”菜单，对生成的单元类型及大小进行调整。

7.结果查看

当分析完成后，点击，弹出下图所示窗口，

6. 简单算例

6.1接触算例

1.设置工作目录为盘符：\temp\example1。

2.打开零件模型example1.asm，如下图所示

图6.1

3.设置模型单位

点击主菜单“编辑”→“设置”，弹出图6.2所示菜单管理器，点击其中的“单

位”，弹出图6.3所示单位管理器，计算分析时一般将单位设置为毫米牛顿秒，若

单位需变换，可点击右侧“设置”按钮，弹出图6.4所示改变模型单位对话框，选

择“转换尺寸”单选框即可。

图6.2 图6.3

图6.4

4.进入分析程序

点击主菜单“应用程序”→“Mechanica”，图6.5所示，弹出图6.6所示unit info 窗口，单位确认无误后点击“Continue”，选择模型类型为Structure即进入分析程序。

图6.5

图6.6

5.定义模型材料

点击主菜单“属性”→“材料”，图6.7所示，弹出图6.8所示材料对话框，选择材料，双击或点击即可添加到“模型中的材料”一栏，右键点击已选择的材料，可以编辑材料的物性。点击主菜单“属性”→“材料分配”，图6.9所示，弹出图6.10Material Assignment窗口，将example1.asm选中，即分配完材料。

图6.7 图6.8

图6.9 图6.10

6.定义约束

点击主菜单“插入”→“位移约束”，图6.11所示，弹出图6.12所示constraint 对话框，选择两个底面进行全约束。

图6.11

图6.12

7.定义连接关系

点击右侧快捷菜单，弹出图 6.13所示对话框，类型选择接触，参照选择

Component-Component，接触距离小于等于1mm，平面夹角小于等于5度。

8.定义刚性区域

在距离轴端面100mm 处，定义一基准点PNT0。点击右侧快捷菜单，弹出图6.14所示Rigid Link Definition 窗口，选择轴端面及PNT0定义为刚性区域。

图6.14

9.定义面域

此节内容自己练习。

10.定义载荷

(1)自重载荷

点击主菜单“插入”→“重力负荷”，图6.15所示，弹出图6.16所示Gravity Load 窗口，参照全局坐标系，定义Z 向98002sec mm 。

图6.15 图6.16

（2）定义集中力

点击主菜单“插入”→“力/力矩负荷”,图 6.17所示，弹出图 6.18所示Force/Moment Load窗口，参照全局坐标系，定义载荷方向及大小。

图6.17 图6.18

（3）定义扭矩

同（2）的定义方式相同，只是在Moment栏定义载荷即可。

11.定义分析

上面我们已经建立起了有限元计算所需要的几何模型、材料、约束以及载荷边界条件，点击主菜单“分析”→“Mechanica分析/研究”,图6.19所示，弹出图6.20Analyses and Design Studies窗口。

点击“File”下的“New Static”，弹出图6.21Static Analysis Definition窗口，选中上述定义的载荷集和约束集。在名称中输入example1，图6.22所示。

图6.19 图6.20

图6.21

图6.22

定义完静力分析后，选择图6.22“Run”→“Setting”进行分析运行时的各项

设置，包括文件的存放路径以及分配的内存数量等，（或者直接单击命令图标），进行上述的设置，如图6.23所示。

图6.23

12.运行分析

点击图6.22中的，开始分析计算。分析任务开始执行，屏幕会闪动几次，最终会在信息栏中出现“The design study has started.”消息。接下来Pro/MECHANIC 进行自动网格划分、建立方程、求解方程等一系列工作，这些工作是在后台进行的，对用户不可见；不过用户可以通过选择Info|Status…（或者单击图标），查看运算过程信息。当信息中显示计算完毕（Run Completed）后单击“完成”按钮关闭对话框。

13.查看分析结果

（1）直接点击图6.22中的图标，弹出图6.24所示窗口，“Display Type”∣“Fringe”即以云图形式显示结果，“Quantity”∣“Displacement”查看变形，在“Display Options”中勾选“Deformed”，点击“OK and Show”即可显示位移结果，图6.25所示。

图6.24

图6.25

（2）应力结果

选择图6.24中“Quantity”∣“Stress”查看应力结果，默认为V on Mises应力，如图6.26所示。

proe导入ansys

目的：用PRO/E进行3D实体建模，然后用ANSYS进行有限元分析。优点：可快速生成复杂的3D实体零件模型（包括装配模型ASM）；一次性导入ANSYS后基本不用进行修修补补，兼容性较好，可认为是无缝连接。 一次导入成功率：99.9% 步骤：（须严格按照顺序操作） 1、首先安装PRO/E WILDFIRE 2.0，并进行正常使用； 2、按照ANSYS的安装说明安装ANSYS（最好是ANSYS 8.0以上版本），记录下your PC ID and MAC Address,修改ANSYS.dat（也许是，有点忘了是哪个文件），然后代替此文件中第一行原来的ID and MAC Address，保存退出，用KEYGEN生成License.txt。然后进行安装（在第二步安装License过程中，对于安装提示①是否是1或3 SERVER，选择“是”；②是否有License文件时，选“是”(有点忘了,看情况吧)；③选刚才生成的License文件，如此时有提示说找不到，不要紧，请见下面的步骤），注意要设置环境变量，然后Reboot。同时在运行License Server要将生成的License.txt拷贝到License Guide第三步提示的目录里（如果一开始就知道是应该拷贝到哪个目录，就在第③步前将此文件拷贝过去）。 3、安装完成以后不要立即运行ANSYS，首先运行License Server管理器，完成License注册。

4、运行ADMIN，配置ANSYS和PRO/E的连接，按照提示操作即可。 5、如果第4步成功的话，运行PRO/E后就可在其菜单栏里面看见多了一个ANSYS的选项，注意此时还没有最后成功。 6、最好将PRO/E和ANSYS的工作目录设成同一个，同时将此目录设成PRO/E启动目录，并在此目录中配置一个config.pro，对其中几项做调整： Option Value Description FEM_ANSYS_annotation yes FEM_ANSYS_grouping yes FEM_default_solver ANSYS FEM_which_ansys_solver FRONTAL Pro_ANSYS_path ANSYS.exe的安装路 径 保存此config.pro

ProE功能模块介绍

主要特性 ●全相关性：Pro/ENGINEER的所有模块都是全相关的。这就意味着在产品开发 过程中某一处进行的修改，能够扩展到整个设计中，同时自动更新所有的工程文档，包括装配体、设计图纸，以及制造数据。全相关性鼓励在开发周期的任一点进行修改，却没有任何损失，并使并行工程成为可能，所以能够使开发后期的一些功能提前发挥其作用。 ●基于特征的参数化造型：Pro/ENGINEER使用用户熟悉的特征作为产品几何模 型的构造要素。这些特征是一些普通的机械对象，并且可以按预先设置很容易的进行修改。例如：设计特征有弧、圆角、倒角等等，它们对工程人员来说是很熟悉的，因而易于使用。装配、加工、制造以及其它学科都使用这些领域独特的特征。通过给这些特征设置参数（不但包括几何尺寸，还包括非几何属性），然后修改参数很容易的进行多次设计叠代，实现产品开发 ●数据管理：加速投放市场，需要在较短的时间内开发更多的产品。为了实现 这种效率，必须允许多个学科的工程师同时对同一产品进行开发。数据管理模块的开发研制，正是专门用于管理并行工程中同时进行的各项工作，由于使用了Pro/ENGINEER独特的全相关性功能，因而使之成为可能。 ●装配管理：Pro/ENGINEER的基本结构能够使您利用一些直观的命令，例如“啮 合”、“插入”、“对齐”等很容易的把零件装配起来，同时保持设计意图。 高级的功能支持大型复杂装配体的构造和管理，这些装配体中零件的数量不受限制。 ●易于使用：菜单以直观的方式联级出现，提供了逻辑选项和预先选取的最 普通选项，同时还提供了简短的菜单描述和完整的在线帮助，这种形式使得容易学习和使用。 常用模块 ●Pro/DESIGNIER是工业设计模块的一个概念设计工具，能够使产品开发人员 快速、容易的创建、评价和修改产品的多种设计概念。可以生成高精度的曲面几何模型，并能够直接传送到机械设计和/或原型制造中。 ● Pro/NETWORK ANIMTOR 通过把动画中的帧页分散给网络中的多个处理器来 进行渲染，大大的加快了动画的产生过程。 ●Pro/PERSPECTA-SKETCH能够使产品的设计人员从图纸、照片、透视图或者 任何其它二维图象中快速的生成一个三维模型。 ●Pro/PHOTORENDER能够很容易的创建产品模型的逼真图象，这些图象可以 用来评估设计质量，生成图片。 ●Pro/ASSEMBLY构造和管理大型复杂的模型，这些模型包含的零件数目不受 限制。装配体可以按不同的详细程度来表示，从而使工程人员可以对某些特定部件或者子装配体进行研究，同时在整个产品中使设计意图保持不变。附加的功能还能使用户很容易的创建一组设计，有效的支持工程数据重用（ED U）。 ●Pro/DETAI L由于具有广泛的标注尺寸、公差和产生视图的能力，因而扩大 了Pro/ENGINEER生成设计图纸，这些图纸遵守ANAI、ISO、DIN和JIS标准。

机械运动仿真和有限元分析技术

机械运动仿真和有限元分析技术 （浙江大学城市学院机电0905） 【摘要】本文主要对机械运动仿真和有限元分析技术概念、机械运动仿真和有限元分析软件使用过程有所了解，以及对PROE机械运动仿真和有限元分析使用案例进行分析 【关键词】机械运动仿真有限元分析 PROE案例 一、引言 目前，许多国内外的大型辅助设计软件，都包含了机械装配和运动学仿真的功能模块，例如PTC的Pro／Engineer，SDRC的1一DEAS，MATRA的EUCl ID软件及DES的UG等。机械产品的运动分析和仿真已经成为计算机辅助工程(CAE) 中不可缺少的重要环节，同时也成为机械设计的必经过程。进行机械产品设计时，通常要进行机构的运动分析，以此来验证机构设计的合理性和可行性。机构运动仿真技术就是通过对机构添加运动副、驱动器，使其运动起来，以实现机构的运动模拟。此外，运用机构中的后处理功能可以查看当前机构的运动，并且可以对机构进行运动速度、轨迹、位移、运动干涉情况的分析，为研究机构模型提供方便。在机械系统计算机辅助工程即MCAE领域内，根据数值分析求解机理和求解问题范围不同，常用的CAE技术有：有限元分析（FEA）技术；（固体力学范畴）计算流体动力学（CFD）分析技术；（流体力学范畴）刚体动力学分析（RBA）技术。 二、机械运动仿真和有限元分析技术概念

机械运动仿真技术是一种建立在机械系统运动学、动力学理论和计算机实用技术基础山的新技术，涉及建模、运动控制、机构学、运动学和动力学等方面的内容，主要是利用计算机来模拟机械系统在真实环境下的运动和动力特性，并根据机械设计要求和仿真结果，修改设计参数直至满足机械性能指标要求或对整个机械系统进行优化的过程。机械运动仿真的过程如图： 通过机械系统的运动仿真，不但可以对整个机械系统进行运动模拟，以验证设计方案是否正确合理，运动和力学性能参数是否满足设计要求，运动机构是否发生干涉等还可以及时发现设计中可能存在的问题，并通过不断改进和完善，严格保证设计阶段的质量，缩短了机械产品的研制周期，提高了设计成功率，从而不断提高产品在市场中的竞争力。因此，机械运动仿真当前已经成为机械系统运动学和动力学等方面研究的一种重要手段和方法，并在交通、国防、航空航天以及教学等领域都得到了非常广泛的应用。 机械系统的运动仿真可以采用VB、OpenGL、3D max、VC等语言编程实现，也可以使用具有运动仿真功能的机械设计软件（如ADMAS、Pro/E、EUCLID、UG、Solid Edge等）实现，而且，随着计算机软件功能的不断强大和完善，用软件进行运动仿真是一种省时、省力而用高效的方法，也是机械运动仿真发展趋势。 有限元分析技术，即CAE（Computer Aided Engineering），即计算机辅助工程。它是计算机仿真技术的一大分支，是通过计算机程序建立仿真数学物理模型，并对其进行求解的技术。CAE的覆盖范围很广，比如将教科书上的一个公式通过计算机编程后进行重复计算的简单过程，就属于CAE的范畴。在这里，我们通常所说的CAE是指工业级的CAE，即通过一系列的工具和求解器对工程结构进行数值仿真的技术。 CAE出现和发展的三大条件：数值分析方法；计算机仿真分析软件，计算机 机械运动仿真步骤示意图

ProE mechanica有限元分析优化设计应用

基于Pro/MECHANICA有限元分析优化设计应用 2009年02月18日 CAD世界网 本文讨论了产品设计对当今处于市场激烈竞争的企业的意义。重点从有限元分析的角度，以Pro/MECHANICA分析软件为例介绍了进行有限元分析的基本方法和过程。并且重点强度了分析后的敏感度研究和优化设计研究的应用。 在当今市场客户对产品要求越来越高，竞争日益激烈的情况下，如何研发设计出更好的产品，尤其是产品中关键零部件就显得更为重要，一个好的合理的设计，既能提升产品的性能，又能节省成本，对企业来说是获得多重效益的。本文就应用Pro/E软件分析功能来改进关键零部件的设计做一探讨。 有限元分析是机械设计工程师不可缺的重要工具，广泛应用于机械产品的设计开发。Pro/E软件分析模块Pro/MECHANICA 就是一种即好用又有效的有限元分析软件。合理的应用能给我们的产品设计起到很好效果。下面以一个简单零件为例说明其具体实现过程。实现了几何建模和有限元分析的无缝集成，并能优化产品设计，提高新产品开发的效率和可靠性。 如下图所示，定义零件的材料属性，如定义为钢steel，双击即可看到所定义材料的属性参数如杨氏模量和泊松比等，也可以按实际情况进行修改编辑。然后定义约束，该零件的上端面为固定六个自由度的完全约束。再定义载荷，按产品实际使用时的工况孔受轴承力。如图预览轴承力为按所指方向最大，然后沿孔向两边递减至半个圆周，这是Pro/MECHANICA可以定义的一种载荷类型，其他的对象受力、变化载荷、压力、重力、离心力等都能方便的定义。 Pro/MECHANICA中有丰富的理想化模型、约束、载荷等可以描述要分析对象的各种工况。

ProE Mechanica有限元分析入门教程

Pro/E Mechanica有限元分析入门教程 一、进行Mechanica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)定义模型的材料属性。包括材料、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Auto GEM(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。 二、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”→“Mechanica”,弹出下 图所示窗口， 点击Continue继续。弹出下图，启用Mechanica Structure。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Part（Components）-----零件/组件/元件 V olumes-------------------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 Material Orientation------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OK，材料分配结束。 3、定义约束 1）：位移约束 点击，出现下图所示对话框，

proe有限元分析

Knowledge Base Suggested Technique For Analyzing a Model Subjected to Large Deformati Introduction Pro/MECHANICA Structure can analyze solid models based on large deformations theory. This theory is non-l nature. The standard static analysis is based on linear theory and assumes small deformations only. For exam plate, if the deflection becomes larger than about one half of the thickness of the plate, the middle surface of th becomes appreciably strained. So the plate's geometry is not the same as it was before deformation. When thi large deflections occurs, the plate is actually stiffer than indicated by ordinary theory and the load-deflection re nonlinear. Stresses for a given load are less and stresses for a given deflection are greater than the stresses th theory indicates. This document outlines the steps involved in successfully setting up and running a analysis ba deformations. Procedure 1.Create a rectangular block of size 6" x 1" x 20" as shown below. Figure 1 2.Constrain the rectangular sections at both ends of the block as shown in Figure 2.

疲劳分析proe

疲劳是指结构在低于静态极限强度的连续重复载荷的作用下，当循环次数达到某定值时将发生断裂破坏的现象。 在Mechanica中，使用疲劳分析用来计算结构由于承受周期载荷而导致的疲劳损伤。在Mechanica中定义疲劳分析需要建立在一个静态分析的基础上，因此运行一个疲劳分析分两个步骤： （1）定义并运行一个静态分析 （2）提取静态分析结果并运行疲劳分析 疲劳分析的主要内容： （1）日志寿命(Log Life)–显示模型破坏前的预估周期数。 （2）日志破坏(Log Damage)–由于交变应力引起的破坏百分比记录。大于1 的值表示失效。例如，值0.5 表示模型使用寿命损失50%。日志寿命和日志破坏之间的关系可表示为(Log Life) = -(Log Damage) （3）安全系数(Factor of Safety)–显示输入载荷允许的安全系数。模型计算的疲劳寿命大于目标设计寿命时，那么就算出根据输入载荷的安全因子。这表示在不减少目标设计寿命的情况下可增加的载荷振幅范围。如果要软件计算安全系数，要选中底部“输出”(Output)区域中的复选框。 （4）寿命置信度(Confidence of Life)–显示计算出的寿命与目标设计寿命之比。出于疲劳的统计性质的原因，振幅越大置信度将越好。小于1 的值表示失效。值大于3.0 通常表示获得所需目标寿命的置信度是足够的。（该值越大，就表示疲劳寿命的可信度越高。 有限元法疲劳分析的基本思路用有限元法进行疲劳分析，其基本思路是：首先进行静或动强度分析，然后进入到后处理器取出相关的应力应变结果，在后处理器中再定义载荷事件，循环材料特性，接着根据所需要的疲劳准则对每一个载荷事件进行寿命计算，最后根据累计损伤理论判断是否开始破坏。由于结构受力状态往往是一复杂的应力状态，而在实验中测得的结构材料S-N曲线又常是在简单应力状态下获得的，因此常用最小能量屈服准则或其它等效准则，将所研究的疲劳点上的复杂应力用一个等效应力替代。对有限元法而言，这一过程很容易实现。等效替代以后，即可参照原始材料的S-N曲线进行疲劳寿命评估。上述方法称之为应力-寿命法或S-N法，该方法不严格区分裂纹产生和裂纹扩展，而是给出结构发生突然失效前的全寿命估计。

基于ProE的手表造型设计毕业设计

河南科技学院 2009届本科毕业论文（设计） 论文题目：基于Pro/E的手表造型设计 及动态仿真 学生姓名: X X X 所在院系：机电学院 所学专业：机电技术教育 导师姓名：X X X 完成时间：2009年5月20日

摘要 本文主要是在Pro/E软件设计平台上完成新型手表的三维造型设计。在整个设计的过程中，主要对手表的各个零部件进行造型设计和色彩渲染，最后对各个零部件进行虚拟装配、动态仿真、全局干涉检查。通过对新型手表的系统设计，肯定了Pro/E软件在造型设计、基本特征创建、组件虚拟装配、动态仿真、色彩渲染等方面的优势，从而使设计工作直观化、高效化、精确化。并充分证明了Pro/E软件在新产品的研究和开发中具有很重要的意义。 关键字：Pro/E，三维造型设计，虚拟装配，动态仿真 1

Based on Pro/E of the watch design and dynamic simulation Abstract The new watch of three-dimensional design was completed，used the software of Pro/E in this paper. In the process of three-dimensional design，mainly completed the design and color rendering of watch parts and components. Finally，completed the virtual assembly，Dynamic simulation，the overall interference checking of various parts and components. Through the system design of new watches，affirmed the advantages of Pro/E software in design，the creation of the basic characteristics，components，virtual assembly，dynamic simulation，color rendering，so that the design of visualization，efficient，and precision. And it was proved that Pro/E software has great importance in research and development of new products. . Keywords：Pro/E，three-dimensional design，virtual assembly，dynamic simulation 2

ProE有限元分析

ProE有限元分析浅析

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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： 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/MECHANICA STRUCTURE：结构分析软件包，可以进行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。

Proe有限元分析材料选取与实际应用

Proe有限元分析材料选取与实际应用 实验背景：机械零件常会遇到受力变形，变形量过大会导致机构失效，零件设计过程中需要考虑受力情况。传统受力强度校核公式繁多、计算复杂， 花费时间长、容易出错，且对于创新性设计往往缺乏参考经验公式。 借助于软件对零件定义有限元参数，可以很快地近似模拟实际受力变 形情况。软件Proe的Mechanica模块是众多分析软件中较简单易用 的一款，但其自带材料库匮乏、且材料名称为美式叫法，非常不利于 国内设计，故设计本系列实验将生产现场与电脑模拟结果作对比，为 更准更快地应用软件工具进行设计提供参考依据。 实验目的：探究proe有限元分析模块材料库中材料的选取与车间实际情况的差别。 实验材料：型材40X22扁键、10X10方键、10X50扁铁、10X40扁铁、18X30 扁键、30X30方键。 实验工具：千分表及表座、1kg配重、0.45kg配重、2.4kg配重、打表支架

实验1 实验步骤：1、取40X22扁键420mm，将其右端压在划线平台上，平台外悬出400mm。 2、在距扁键左端20mm处下表面打千分表，表盘对零。 3、将1kg配重轻压在距扁键左端20mm上表面，反复拿起放下配重 观察表针是否归零且数值稳定，记下稳定读数。 4、将2.4kg配重轻压在距扁键左端20mm上表面，反复拿起放下配 重观察表针是否归零且数值稳定，记下稳定读数。（如图1-1） 5、在软件proe中创建实验零件，模拟现场实验主要参数，分别定义 材料为steel、femall、fenodr、fe60、fe40、fe30、fe20。（如图1-2） 运行分析得到扁键在选取不同材料后的最大变形量。（如图1-3） 6、汇总所得数据。（如图表1） 图1-1 图1-2 图1-3

ProE与ANSYS的连接接口设置如何将ProE模型导入ANSYS进行有限元分析

PRO/E与ANSYS的连接接口设置——如何将Pro/E模型导入ANSYS进行有限元分析 ANSYS在默认的情况下是不能将Pro/E中的“.prt”文件直接进行转换的，必须通过相应的配置设置来激活该数据连接接口使其正常工作。 下面就是进行配置的整个过程（Pro/E4.0与ANSYS10.0）： 1. 点击开始菜单里的所有程序中的ANSYS10.0]\[Utilities]\[ANS_ADMIN]，出现ANS_ADMIN 10.0对话框，如图所示，选择[Configuration options]\[OK]，出现Configuration options配置对话框。 2. 在接下来的对话框中分别做如下选择：[Configure Connection for Pro/E]\[OK]； [ANSYS Multiphysics &win32]\[OK]；如图所示。

配置成功后会出现连接成功的对话框，如图所示。 3. 再进行如下设置：Pro/Engineer installation path：输入Pro/E的安装路径，如，C:\Program Files\proeWildfire 4.0，Language used with Pro/Engineer：中文版就填chinese_cn，OK； 然后会出现如图所示的配置成功对话框，提示在Pro/E目录下成功建立了一个“prokt.dat”文件，点击确定即完成配置。

4. 修改“protk.dat”文件。在Pro/E安装目录文件中找到“protk.dat”文件，路径是“C:\Program Files\proeWildfire 4.0\i486_nt\text\chinese_cn\protk.dat”。用记事本打开“protk.dat”，然后在“allow_stop TRUE”和“revision 24.0”之间加上“unicode_encoding FALSE”，如图6所示，最后保存并关闭。 在上述配置过程全部完成之后，Pro/E主菜单上出现如图所示的ANSYS 10.0菜单，包括ANSConconfig和ANSYSGeom 两个子菜单，其中ANSYSGeom就可以把Pro/E 4.0中的模型直接传送到ANSYS中。 5. PROE中的配置为了实现ANSYS与Pro/E更全面的连接，我们还需要对Pro/E的config.pro文件作进一步的配置。点击[Tools]\[options]，在出现的Options对话框中，分别找到所需的选项名称并设置相应的值，其中各个选项名称及值如下：config.pro 选项设置值： fem_ansys_annotations——yes——将外壳名称的传递切换到ANSYS fem_ansys_grouping——yes——将组/层的传递切换到ANSYS fem_default_solver——ANSYS——指定缺省的求解器 fem_which_ansys_solver——FRONTAL——指定要使用的ANSYS求解器 fem_ansys_annotations——yes——切换载荷工况名称到ANSYS pro_ansys_path——“ansys.exe的路径”——指定到可执行的ANSYS的路径

基于ProE的单级圆柱齿轮减速器的设计与仿真

广东石油化工学院 课程设计说明书题目:基于Pro/E的单级圆柱齿轮减速器的设计与仿真 班级： 姓名： 学号： 指导老师：

广东石油化工学院 课程设计任务书 摘要 本次课程设计要求基于Pro/E的单级圆柱齿轮减速器的设计与仿真主要用于《机械设计基础》课程的教学过程中，使学生能够直观的看到减速器的外观和内部结构，并能观察传动过程。对于《机械设计基础》课程的教学资源库提供更好的资料，能够更好的实现项目化教学改革。要求学生根据所给定的参数，完成所有零件的尺寸设计和结构设计。用Pro/e完成三维建模，然后装配成减速器整体，并生成装配爆炸图，最后还要完成运动仿真。本次课程设计具体按排，第一周指导教师讲解设计题目、设计思路和说明书格式；学生查阅资料，根据条件计算单级圆柱齿轮减速器的各技术参数和主要零件尺寸；用Pro/E对减速器零件进行三维建模；第二周运动仿真，输出工程图；整理设计说明书，再进行答辩。 关键词：单级圆柱齿轮减速器PRO/E三维建模运动仿真

目录 摘要 ............................................................IⅠ第一章引言（绪论）.. (1) 第二章主要零件工程图与设计 2.1 单级圆柱齿轮减速器结构分析 (3) 2.2 固定箱体底座的设计 (3) 2.3 上箱体零件的造型设计 (5) 2.4 减速器内部轴的设计 (6) 2.5 齿轮的设计 (8) 2.6 其他零件的设计 (11) 第三章装配减速器 3.1分析减速器的模型 (14) 3.2减速器模型创建步骤 (14) 3.3减速器分解视图 (17) 第四章减速器运动仿真 4.1运动仿真概述 (18) 4.2元件连接 (19) 4.3机构仿真 (19) 第五章设计总结 (22)

proe导入ansys中方法

方法一：在Pro/E中建立好模型后（一般是part），从菜单 File_saveacopy中选择IGES类型存盘，这种格式是几乎所有CAD软件都可以识别的。注意文件最好存放在名字无空格的目录中，否则在Ansys 中不能识别！启动Ansys，从菜单file_import_IGES，选择刚才形成的文件就可以输入模型了。 在Ansys中输入模型时，可能出现模型断裂的结果，可以对"defeature（毁容）、合并重合的关键点、产生实体、删除小面积"等选项进行改变，反复试验直到输入满意为止。 方法二：首先，安装Ansys时，必须安装了ANSYS Connection For Pro/ENGINEER模块（代号82）。在"开始_程序 _Ansys5.6_ANS_ADMIN Utility"中，选择configuration options，选择configure connection for Pro/E，输入模块类型，图形类型、工作空间大小等，再输入Pro/E的安装路径，完成"连接"安装，此时将在Pro/E的相关文件夹中产生一个protk.dat文件。运行Pro/E，窗口中可能出现一个不能连接的提示，不必理睬他！打开一个已建好的模型（可以不必输入材料特性），此时在Pro/E的菜单中（屏幕右边）最后一行会出现AnsysGEOM，单击它，直到自动调用并启动了Ansys，此时再选取 File_import_Pro/E，在文件名栏中输入正确的文件名，点OK即可完成输入。 应特别注意的问题是，被打开的*.prt文件必须在Pro/E的工作目录中，或者Pro/E与Ansys有相同的工作目录，否则会出现找不到*.anf文件的错误。上述方法在Ansys57中似乎不能使用，会出现命令无效的错误。我估计是由于Ansys的安装路径中包含的文件名有空格的的缘故！？另外，如果在Pro/Ecommand栏中填入您系统的正确的命令如proe2000i2或proe2001，再点取OK则会重新传输模型后再导入，不知是何道理？ 方法三：首先，安装Ansys时，必须安装了ANSYS Interactive For Pro/ENGINEER模块（代号83）。在"开始_程序 _Ansys5.7_ANS_ADMIN Utility"中，选择configuration options，选择configure connection for Pro/E，输入模块类型，图形类型、工作空间大小等，再输入Pro/E的安装路径，完成"连接"安装，此时将在Pro/E的相关文件夹中产生一个protk.dat文件。此时，不必运行Pro/E，可以直接运行Ansys，从File_import_Pro/E出现的对话框中，填入正确的文件名，并在Pro/E command栏中填入您系统的正确的命令如proe2001，点OK即可完成输入。在输入的过程中，Ansys将自动调用Pro/E，并在Ansys自己的工作目录中生成一个*.Anf文件。 注意：这一办法在Ansys5.6以下的版本中，*.prt文件必须存放在不包含空格的路径中，否则将出现Ansys致命错误并退出，估计是一个

proe有限元分析材料

proe有限元分析材料 篇一：ProE有限元分析浅析 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： 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。

ProE有限元分析浅析

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： 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/MECHANICA STRUCTURE：结构分析软件包，可以进行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。

基于Proe的活塞有限元分析实例

基于Proe的活塞有限元分析实例 目录 一、力边界下活塞的有限元分析 (1) 1.指定材料：点击材料分配工具，在弹出的对话框中点更多 (2) 2.约束确定 (4) 3.载荷施加 (5) 4.新建静力分析 (8) 5.结果查看及分析 (9) 二、热分析 (12) 1.概述 (12) 2.添加热边界条件 (14) 3.新建热分析 (16) 4.结果查看及分析 (17) 三、热力耦合 (20) 1.热载荷施加 (20) 2.静态分析 (21) 3.结果查看 (23) 四、敏感度分析 (25) 1.增加设计参数 (25) 2.定义敏感度分析 (27) 3.结果分析 (28) 4.温度敏感度分析 (30) 五、优化分析 (31) 1.新建优化设计 (31) 六、压力分析结果 (33) 七、热分析结果 (36) 八、敏感度分析结果 (38) 九、优化设计结果 (39) 一、力边界下活塞的有限元分析 建好模型后，进入分析模块

1.指定材料：点击材料分配工具，在弹出的对话框中点更多 弹出对话框中选择新建 对话框中输入如下ZL109材料的参数，并切换到热标签，输入参数

确定后返回到

材料出选择ZL109，点击确定将材料分配给活塞，因为文档中只有一个零件，所以自动分配好。 2.约束确定 选择位移约束工具，曲面选择销座圆孔面，将其三个平移自由度和三个旋转自由度设置为固定

3.载荷施加 柴油机活塞的顶部与环岸燃气爆发压力一般简化为均匀分布在其表面,所示，而且一般情况下施加于活塞的第一环槽底部的压力为气体压力的76%，而施加到第一环岸和第二道环槽上面及下面的压力为气体残压的25%，到第二道环槽底时只剩下20%的气体残压施加到其上，由于燃气不断膨胀，压力越来越小，能到达第二环槽以下的残余燃气压力变得特别的小，基本可以忽略不计。 选取最大爆发压力工况作为计算工况，所受载荷有最大爆发压力、活塞往复惯性力和活塞销座分布力的作用。按照前述计算，并选择面施加气压