ProENGINEE和ADAMS接口問題討論--sangyunhong.doc

Pro/Engineer和ADAMS無縫接口若干問題的討論SimWe 會員Sangyunhong摘 要：討論了Pro/Engineer和ADAMS傳遞過程中的一些相關(guān)問題，對ADAMS工程師有一定的參考價值。關(guān)鍵詞：Pro/Engineer ADAMS 傳遞1 引言隨著計算機技術(shù)和現(xiàn)代工業(yè)的飛速發(fā)展，對傳統(tǒng)的制造業(yè)也產(chǎn)生了深刻的影響。我們的作業(yè)方式也從傳統(tǒng)的2-D繪圖發(fā)展到現(xiàn)在的3-D繪圖，3-D繪圖可以充分發(fā)揮我們的想象力建造逼真的模型，精確的參數(shù)化設(shè)計以符合產(chǎn)品的規(guī)格。在眾多的3-D軟件中，PTC公司的Pro/ENGINEER及其相關(guān)軟件Pro/DESINGER、Pro/MECHANICA，用戶可同時綜合工業(yè)設(shè)計、機械設(shè)計、功能仿真和加工制造等功能，縮短產(chǎn)品的時間與流程。但是Pro/ENGINEER的功能仿真并不能完全滿足我們的要求，因為我們要在仿真的過程中取得大量的測量曲線，這是Pro/ENGINEER的功能仿真所無法實現(xiàn)的，因此我們先在Pro/ENGINEER中建模，然后再導(dǎo)入到專業(yè)的動力學(xué)仿真軟件中進行動力學(xué)分析，而在眾多的動力學(xué)仿真分析軟件中，我們經(jīng)常用MDI公司的ADAMS和Pro/ENGINEER搭配使用。因為這兩個軟件是兩個不同公司的產(chǎn)品，所以接口問題處理的好壞將直接影響到我們仿真的效果。MDI公司提供了專用接口模塊MECHANISMPro為我們實現(xiàn)了兩個軟件之間的無縫接口，雖然我們大多數(shù)從事這方面研究的工程師都知道可以有這種方法實現(xiàn)，但是許多青年工程師、教師、研究生都在對Pro/ENGINEER和ADAMS的接口問題進行苦苦的摸索，花費了大量的人力和物力，這其中也包括作者本人，下面就Pro/ENGINEER2001和ADAMS12.0的接口問題為例來做一番討論。2 MECHANISMPro模塊簡介MECHANISMPro 是MDI公司開發(fā)的連接三維實體建模軟件PRO/E與機械系統(tǒng)動力學(xué)仿真分析軟件ADAMS的接口模塊，二者采用無縫連接的方式即不需要退出Pro/ENGINEER應(yīng)用環(huán)境，就可以將裝配完畢的總成根據(jù)其運動關(guān)系定義為機械系統(tǒng)模型，進行系統(tǒng)的運動學(xué)或動力學(xué)仿真，并進行干涉檢查、確定運動鎖止的位置、計算約束副的作用力等等；使用它還可以在Pro/ENGINEER中定義剛體和施加約束后，將模型傳送到AMAMS中，以便進行全面的動力學(xué)分析。 使用MECHANISMPro可以在Pro/ENGINEER環(huán)境下定義剛體和施加約束，并且可以利用ADAMS的求解器進行動力學(xué)仿真分析，因此它具有以下優(yōu)點： 增加模型的仿真精度。因為MECHANISMPro直接使用Pro/ENGINEER的三維實體模型，因此它消除了由于模型在不同軟件之間的傳送帶來的模型幾何形狀及質(zhì)量特性的誤差; 提高工作效率。由于ADAMS可以直接在Pro/ENGINEER環(huán)境下運行，因此不必學(xué)習(xí)新的軟件界面，就可以完成機械系統(tǒng)的運動學(xué)和動力學(xué)仿真分析、結(jié)果的處理以及動畫顯示; 準確體會設(shè)計意圖。在MECHANISMPro中創(chuàng)建物體之間的約束時，可以參考Pro/ENGINEER的零件特征(如：圓柱的中心線、圓心、頂點等等)，這一方面可以加快機械系統(tǒng)模型的創(chuàng)建，另一方面可以更好地體會設(shè)計意圖，增加約束的準確性； 削減設(shè)計費用。使用ADAMS設(shè)計產(chǎn)品，在制造物理樣機之前可以多次在計算機上改進設(shè)計，糾正設(shè)計失誤，縮短產(chǎn)品的開發(fā)周期，減少制造物理樣機的費用。3 接口的具體實現(xiàn) 首先，必須確保正確安裝Pro/ENGINEER2001和ADAMS12.0，并且保證能夠正常使用。下面先來具體說一下接口模塊的安裝步驟。a、 將ADAMS安裝目錄下mechpro目錄中的文件mechpro.env拷貝到Pro/E安裝目錄中的i486_ntobj子目錄下； b、 用文本編輯軟件如寫字板打開上述mechpro目錄下的文件protk.dat并將其中的所有內(nèi)容(共幾行)復(fù)制下來； c、 用文本編輯軟件如寫字板打開Pro/E安裝目錄中i486_nttextusascii子目錄下的文件protk.dat，將第2步復(fù)制下來的內(nèi)容粘貼并添加進去； d、 如果第三步中的protk.dat文件不存在，則僅需將第二步的protk.dat文件拷貝過去即可，當(dāng)然也可以新建該文件； e、 運行Proe則在裝配模式下，菜單中會出現(xiàn)MECH/Pro選項，這時您就可以調(diào)用ADAMS進行機構(gòu)分析了.4 使用過程中可能出現(xiàn)的問題其次，我們來解決一些在使用過程中可能出現(xiàn)的一些具體問題。 a、 如果運行Proe時出現(xiàn)CPU不能運行該軟件的警告，則應(yīng)該給系統(tǒng)設(shè)定一個環(huán)境變量LM_LICENSE_FILE使它指向ADAMS的license文件； b、 如果要進行模型求解，則應(yīng)事先啟動ADAMS的license管理器，否則會出現(xiàn)很多中間文件不能產(chǎn)生的錯誤，當(dāng)然就不會產(chǎn)生最后的結(jié)果文件了； c、 如果在使用過程中您將信息窗口的內(nèi)容進行了存盤，則以后凡是出現(xiàn)信息窗口的時候內(nèi)容將不會改變，顯然這是不能容忍的，遇到這一情況可以將C盤根目錄下的.*文件全部刪除即可；以上描述的情況是一個bug，因此最好在信息窗口中不要進行直接存盤操作，而改為save as操作，這樣就不會有問題了； d、 如果在求解模型的過程中最后出現(xiàn)找不到后綴名為res的文件的問題，這是中英文代碼的問題，可以不用管他，直接調(diào)用(load)在工作目錄中產(chǎn)生的后綴名為res的結(jié)果文件即可； e、 最后，在Pro/E中也可以將建好的模型存為后綴名為adm的文件，并直接調(diào)用ADAMS/View并在其中導(dǎo)入該后綴名為adm的文件，然后進行分析。5 配置ADAMS MECHANISMPro下面來討論一下如何配置ADAMS MECHANISMPro .在配置MECHANISMPro之前請首先確認您的ADAMS軟件版本與Pro/E版本是配合的。并確認您具有MECHANISMPro模塊的license且已經(jīng)安裝了MECHANISMPro模塊；確認ADAMS/View和Pro/E均能正常啟動. 配置過程： a. 新建文件目錄（file directory）如c:mech，或您當(dāng)前工作目錄; b. 拷貝文件和mechpro.env到新建目錄下,此兩文件位于adams軟件安裝目錄mechpro下; c. 編輯修改文件，在其中（通常是在文件開頭或結(jié)尾）加上一行： PROTKDAT mechproprotk.dat ; d. 查看文件autoexec.bat是否有關(guān)于系統(tǒng)變量LM_LICENSE_FILE的設(shè)置，通常您只要安裝了MECHANISMPro，就會有此設(shè)置，如沒有，可手工設(shè)置，也可以直接在PRO/E的啟動文件中直接設(shè)置； e運行Pro/E。 f. 在Pro/E 軟件中新建或打開一裝配文件，這時您如在Assemble菜單下如見到ADAMS菜單條，即表明配置成功。下一步，您便可使用ADAMS MECHANISMPro了。 6 MECHANISMPro的設(shè)計流程 使用MECHANISMPro模塊對機械系統(tǒng)模型進行運動學(xué)或動力學(xué)仿真分析時以下步驟： a、創(chuàng)建或打開Pro/ENGINEER裝配模型 使用標準的Pro/ENGINEER命令創(chuàng)建或打開裝配模型，準備進行運動學(xué)或動力學(xué)仿真分析。系統(tǒng)判斷對模型進行運動學(xué)或者動力學(xué)仿真分析的標準是：通過計算系統(tǒng)中的剛體和約束副的數(shù)量，求出系統(tǒng)的自由度。如果系統(tǒng)的自由度為0，對系統(tǒng)進行運動學(xué)仿真分析；如果系統(tǒng)的自由度大于0，則對系統(tǒng)進行動力學(xué)仿真分析。 b、定義剛體 根據(jù)設(shè)計意圖，將裝配模型中沒有相對運動的零件(如裝配中用緊固件固定在一起的零件)定義為一個剛體，同時指定一個剛體為大地。作為大地的剛體應(yīng)該是在對模型進行動力學(xué)仿真分析時一直固定不動的剛體，它是其他剛體運動的參考基淮。c、創(chuàng)建約束副根據(jù)模型的實際運動情況，在剛體之間創(chuàng)建約束副，這些約束副確定哪些剛體之間有平動或轉(zhuǎn)動的運動關(guān)系，并且保證有相對運動的剛體按照設(shè)計要求的運動軌跡進行運動。d、添加驅(qū)動在模型的約束副上添加運動學(xué)驅(qū)動。e、應(yīng)用載荷和彈性連接器運動學(xué)驅(qū)動以時間函數(shù)的形式確定剛體之間進行,根據(jù)模型所受載荷的情況在不同剛體的兩點之間施加力和力矩，也可以使用彈性連接器在兩個剛體之間添加彈性力和阻尼力。f、傳送模型完成模型后，可以將模型傳送到ADAMSSolver(ADAMS的求解器)中直接進行動力學(xué)求解，也可以將模型傳送到ADAMS中，添加更復(fù)雜的約束副或驅(qū)動后，再使用ADAMSView中進行動力學(xué)仿真分析。g