Pro/ENGINEER 中建立了物理模型。
3)将模型导入 ANSYS 中,考虑剪切力的方向、不同材料、重力等因素对模型进
行有限元分析计算,得出结果。
4)对所得的结果进行分析,得出本体结构剪切强度是否满足设计要求。
2 物理模型
2.1 Pro/ENGINEER 简介
2.1.1 Pro/ENGINEER 软件介绍
Pro/ENGINEER 操作软件是美国参数技术公司(PTC)旗下的CAD/CAM/CAE 一体化的
三文软件
[2]
。Pro/ENGINEER 系统在 1988 年以“三文参数式设计”的面貌问世,随机
带动业界对于参数式CAD/CAM 系统引颈而盼。Pro/ENGINEER 软件以参数化著称,是参
数化技术的最早应用者,在目前的三文造型软件领域中占有着重要地位,
Pro/ENGINEER 作为当今世界机械 CAD/CAE/CAM 领域的新标准而得到业界的认可和推
广。是现今主流的 CAD/CAM/CAE 软件之一,特别是在国内产品设计领域占据重要位置。
Pro/ENGINEER 对于三文几何造型有着相当大的帮助,因为 Pro/ENGINEER 中的参
数不只代表三文物体的外形相关尺寸,并且具有实质性的物理意义,例如我们可以将
体积、表面积、质量中心、密度、厚度等具有设计意义的物理量加入设计的构思中,
来表达我们的设计理念,此项参数式设计的功能补单改变了设计的观念,并且将设计
的便利性推进了一大步
[3]
。
Pro/ENGINEER 是一个大型软件包,由多个功能模块组成,每一个模块都有自己独
立的功能。设计人员可以根据需要来调用其中的某一个模块进行设计,不同的功能模
块创建的文件具有不同的文件扩展名。常见的几个功能模块有:草绘模块、零件模块、
装配模块、工程图模块、曲面模块、其他常用模块。本文中所用到的是零件模块和装
配模块。
2.1.2 Pro/ENGINEER 建模原理
从目前大多数计算机辅助绘图软件的工作方式来看,建模方法主要有线框形式、
三文曲面形式和实体模式形式三种方法[4]
。
1)线框形式。这种方法利用线条的形式将三文模型表现出来,但不包含任何表
面和实体等信息,如AutoCAD 中的三文线框模型。
2)三文曲面形式。这种方法能够建立一些具有一定轮廓的集合外形,但是这只
相当于物体表面的表皮,而不具备质量信息,如3ds max 中的三文曲面。
3)实体模型模式。这种方法是真正意义上的几何形体,不仅有外形,而且还有
质量,能够完整的定义三文实体,Pro/ENGINEER 就是采用的这种方法。
基于上述各种建模工具的特点以及综合考虑到后期需要将模型导入ANSYS内部进
行力学性能分析等原因,本文选用Pro/ENGINEER 作为定尺剪本体的建模工具。
Pro/ENGINEER 是采用参数化设计、基于特征的三文实体造型系统[2]
。三文实体模
型的创建过程也就是从无到有一次生成各种类型特征的过程。特征就是在三文实体模
型的创过程中经过适当抽象后所提取出来的设计对象。特征也是Pro/E 的基本操作单
位。任何一个复杂的三文实体模型,都可以通过组合各种不同类型的基本特征来创建。
在 Pro/E 中,特征基本上可以分为实体特征、曲面特征和基准特征。
实体特征是指具有确定的集合形状、大小和厚度,同时又具有质量、提及等实体
属性的特征;曲面特征是指由各种曲面所构成的特征;基准特征就是用来创建基础实
体特征及各种工程特征时的参照,一般用于实体零件创建过程中的辅助设计。基准特
征一般也用作为零件添加定为、约束以及尺寸标注时的参照。
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