Mechanica模塊操作 - 圖文-

1、Pro/E5.0 Mechanica模塊基本操作黃雄2011.09 目的熟悉Pro/E5.0 Mechanica模塊基本操作過程。 主要內(nèi)容Mechanica模塊簡介分析模型的基本方法步驟常用結構分析:靜態(tài)、模態(tài)、失穩(wěn)、疲勞、標準、敏感度與優(yōu)化分析熱力學分析:穩(wěn)態(tài)、瞬態(tài)分析結構-熱耦合分析總結 Mechanica模塊簡介借助該模塊,我們可直接計算應力、撓度、頻率、熱傳遞路徑以及其它因子。這些因子可表明模型在測試實驗室或真實環(huán)境中如何工作,進而使設計師能夠模擬模型的物理行為,并了解和改進設計性能。Mechanica 分為兩個模塊,即結構模塊(Structure和熱模塊(Thermal。 Stru

2、cture側(cè)重于模型的結構完整性,而Thermal 用于評估熱傳遞特性。Mechanica模塊簡介Mechanica 具有兩種模式 - 集成模式和獨立模式。1.在集成模式下,所有 Mechanica 功能都在Pro/ENGINEER 內(nèi)執(zhí)行。2.在獨立模式下,在單獨的用戶界面中工作,根據(jù)導入的幾何或使用 Mechanica 幾何創(chuàng)建工具創(chuàng)建的幾何來開發(fā)模型。兩者對比:集成模塊便捷易懂;獨立模式功能強大,界面仿專業(yè)分析軟件(ANSYS、ABAQUS。Mechanica模塊簡介進入模塊:“應用模塊”->“Mechanica(M”。勾選表示免費試用版本子模塊:結構、熱勾選表示接入ANSYS等專

3、業(yè)有限元分析軟件關系到網(wǎng)格劃分方式,一般情況接受默認值 分析模型的基本方法步驟 基本流程: 分析模型的基本方法步驟一、建立模型簡化模型分配材料模型理想化施加載荷、約束建立接觸區(qū)域 分析模型的基本方法步驟一、建立模型簡化模型目的:隱含或刪除與分析無關的特征或幾何,從而加快分析運行速度。常用處理方法:1.隱含對模擬影響不大的特征,如外觀倒角、圓角、小孔、槽等。2.對稱特征處理。3.去除模型里對分析不恰當?shù)牟糠帧?分析模型的基本方法步驟一、建立模型分配材料將庫中的材料分配給模型。單擊圖標 ,系統(tǒng)彈出“材料指定”對話框。 分析模型的基本方法步驟模型中材料的名稱Compents(部件、Volumes(體

4、積塊當前選取的模型對象材料名稱一般情況接受默認值,系統(tǒng)默認為各向同性材料 分析模型的基本方法步驟一、建立模型模型理想化(1創(chuàng)建殼(2創(chuàng)建殼對(3創(chuàng)建梁(4創(chuàng)建彈簧 分析模型的基本方法步驟一、建立模型模型理想化(1創(chuàng)建殼當模型的厚度遠小于它的長和寬時(參考值:長、寬10*厚,就可以使用該工具對模型進行簡化。單擊圖標 ,系統(tǒng)彈出“殼定義”對話框。 分析模型的基本方法步驟名稱Simple(簡單、Advanced(高級Individual(單一: 單個曲面Boundary(邊界:整個模型曲面Intent(目的:多個曲面集合此后對話框中,含義皆類同。要選取的曲面對象厚度分配材料分析模型的基本方法步驟一、

5、建立模型模型理想化(2創(chuàng)建殼對單擊圖標 ,系統(tǒng)彈出“殼對定義”對話框。 分析模型的基本方法步驟Constant(常數(shù)、Multi-Constant(多個常數(shù)接受默認值選取曲面對象接受默認值分配材料接受默認值 分析模型的基本方法步驟一、建立模型模型理想化(3殼與殼對的注意事項1. 在集成模式下,Mechanica不允許使用部分是實體,部分是薄殼的混合模型。2. 殼對:一般建立幾何時必須是塊(體,不需要輸入厚度。3. 殼:一般建立幾何時是面,需要指定厚度。 分析模型的基本方法步驟一、建立模型模型理想化(4創(chuàng)建梁軸向尺寸遠大于其它方向尺寸的單元類型。單擊圖標 ,系統(tǒng)彈出“梁定義”對話框。 分析模型的

6、基本方法步驟為梁指定幾何圖元并在模型中選取相關的幾何圖元指定梁載荷坐標系的 XY 平面的方向選取梁截面類型定義相對于WCS的偏距、與X軸的旋轉(zhuǎn)角度指定要在各個梁端點釋放的自由度分析模型的基本方法步驟一、建立模型模型理想化(5創(chuàng)建彈簧用于簡化對象之間線性的彈力與扭矩。單擊圖標 ,系統(tǒng)彈出“彈簧定義”對話框。注意:彈簧連接的兩對象必須是處于不完全約束狀態(tài),其自由度與彈簧保持一致。 分析模型的基本方法步驟胡克定律的系數(shù)K值 分析模型的基本方法步驟一、建立模型施加載荷、約束(1創(chuàng)建力/力矩載荷(2創(chuàng)建壓力載荷(3創(chuàng)建承載載荷(4創(chuàng)建重力載荷(5創(chuàng)建離心載荷(6創(chuàng)建溫度載荷(7創(chuàng)建位移約束 分析模型的基

7、本方法步驟一、建立模型施加載荷、約束(1創(chuàng)建力/力矩載荷向模型添加力、力矩。單擊圖標 ,系統(tǒng)彈出“力/力矩載荷”對話框。 分析模型的基本方法步驟載荷名稱載荷集名稱載荷施加對象力載荷力矩載荷 分析模型的基本方法步驟一、建立模型施加載荷、約束(2創(chuàng)建壓力載荷向模型中平面施加壓力載荷。單擊圖標 ,系統(tǒng)彈出“壓力載荷”對話框。 分析模型的基本方法步驟點擊“高級”可以自定義的 分析模型的基本方法步驟一、建立模型施加載荷、約束(3創(chuàng)建承載載荷向模型的曲面和曲線施加力載荷。單擊圖標 ,系統(tǒng)彈出“承載載荷”對話框。注意:只能在3D模型中選擇曲面和曲線,不支持平面和直線。 分析模型的基本方法步驟 分析模型的基本

8、方法步驟一、建立模型施加載荷、約束(4創(chuàng)建重力載荷對模型施加重力載荷,即重力加速度。單擊圖標 ,系統(tǒng)彈出“重力載荷”對話框。 標準重力為9.81m/s2。 分析模型的基本方法步驟施加力的方式 分析模型的基本方法步驟一、建立模型施加載荷、約束(5創(chuàng)建離心載荷對模型設計角速度、角加速度,使模型產(chǎn)生一個離心載荷。 單擊圖標 ,系統(tǒng)彈出“離心載荷”對話框。 分析模型的基本方法步驟 分析模型的基本方法步驟一、建立模型施加載荷、約束(6創(chuàng)建溫度載荷對全局模型指定溫度變化時,可以添加上全局溫度載荷。 單擊圖標 ,系統(tǒng)彈出“全局溫度載荷”對話框。 分析模型的基本方法步驟模型實際溫度環(huán)境溫度 分析模型的基本方法

9、步驟一、建立模型施加載荷、約束(7創(chuàng)建位移約束對模型中點、線、面進行約束。單擊圖標 ,系統(tǒng)彈出“約束”對話框。 分析模型的基本方法步驟選取點、線、面約束方式自由、固定、定距偏移自由、固定、定角旋轉(zhuǎn) 分析模型的基本方法步驟一、建立模型建立接觸區(qū)域(1創(chuàng)建剛性連接(2創(chuàng)建緊固件連接 分析模型的基本方法步驟一、建立模型建立接觸區(qū)域(1創(chuàng)建剛性連接在選取的點、線、面兩對象之間創(chuàng)建剛性連接。單擊圖標 ,系統(tǒng)彈出“剛性連接定義”對話框。 分析模型的基本方法步驟簡單高級 分析模型的基本方法步驟一、建立模型建立接觸區(qū)域(2創(chuàng)建緊固件連接在兩個組件之間創(chuàng)建并且仿真螺栓連接。單擊圖標 ,系統(tǒng)彈出“緊固件連接定義”

10、對話框。 分析模型的基本方法步驟Bolt(螺栓、Screw(螺母勾選表示緊固件具有固定旋轉(zhuǎn)自由度勾選表示緊固件要承載剪應力載荷勾選表示緊固件要承受預緊力載荷 分析模型的基本方法步驟二、分析模型建立分析運行分析獲取結果 分析模型的基本方法步驟二、分析模型建立分析(1創(chuàng)建靜態(tài)分析模擬模型結構的剛度和強度,根據(jù)約束和載荷條件計算模型的應力和應變。1.單擊圖標 ,系統(tǒng)彈出“分析和設計研究”對話框。2.單擊“文件”->“新建靜態(tài)分析”。 分析模型的基本方法步驟 分析模型的基本方法步驟名稱必要說明約束集載荷集收斂方法:1.Single-PassAdaptive(單通道自適應2.Multi-PassAdaptive(多通道自適應3.Quick Check(快速檢查 分析模型的基本方法步驟二、分析模型運行分析1.選取一分析項,單擊圖標 ;2. 彈出“問題”對話框,點選“是” ; 3.彈出“問題”對話框,點選“是”。 分析模型的基本方法步驟二、分析模型運行分析4.系統(tǒng)計算結束,即彈出“診斷”結