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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，Name 约束名称Number of Set 约束集名称，点击New可以新建约束集的名称。
毕业设计（论文）圆锥齿轮参数化设计及力学分析学院（系）：机电信息工程学院专业：机械设计制造及其自动化学生姓名：学号：指导教师：评阅教师：完成日期：摘要直齿锥齿轮是在机械上应用比较多的零件，其参数化设计的顺利进行以及力学分析将大大增加科技人员在产品开发阶段应用计算机辅助的方便性和实用性。
在Pro /E软件中，根据机械设计中有关齿轮的设计原理，通过建立直齿锥齿轮中各变量与模数m、齿数z等基本设计参数的关系，可以实现直齿锥齿轮的参数化设计，虚拟装配和运动仿真等研究，并通过干涉分析可以发现零件设计图的缺陷。
利用此方法，可以把设计错误消除在制造前，以减少重复性工作，减少工程损失。
参数化设计方法提高了设计的柔性和敏捷性，具有重要的工程应用价值。
使工程技术人员可以通过变动某些约束参数而不必改动元件设计的全过程来更新设计。
这种设计方法的编辑、修改等很容易实现，大大地简化了产品设计的过程。
关键词：Pro／E；直齿锥齿轮；参数化建模；仿真AbstractSpur bevel gear is widely applied in the mechanical parts. It’s parametric design smoothly and mechanical analysis will greatly increase the application of computer aided convenience and practical of those science and technology personnel working in product development phase. In Pro/E, according to the design principle of the gear of the mechanical design , and by establishing the relationship of the variable and basic design parameters of the spur bevel gear, such as module m, number of teeth z and so on. To realize parameter design of the spur bevel gear, virtual assembly and motion simulation, etc. And through the interference analysis we can find flaws when design parts. By this method, we can eliminate the error before design the part, so as to reduce repetitive work and reduce the loss Parametric design method improves the design flexibility and agility, and has the important engineering application value. The engineering and technical personnel can update the design just through changing some constraint parameters and don't have to change the whole process of the component design. The editing and modify etc of this design method are easy to achieve, and greatly simplified the product design process.Key Words：Pro/E; Spur bevel gear; Parameterized modeling; Simulation目录摘要 (I)Abstract (II)1 绪论 (1)1.1课题研究背景和意义 (1)1.1.1 课题研究背景 (1)1.1.2课题研究的意义 (1)1.2 国内外发展现状 (2)1.3 本课题主要工作和内容 (3)2 CAD技术及Pro/E软件的介绍 (4)2.1计算机辅助设计(CAD)的研究现状及发展趋势 (4)2.1.1 CAD技术简介 (4)2.1.2 CAD软件现状、主要分类及各自的主要特色 (4)2.1.3 CAD发展方向 (5)2.2 Pro/E软件简介 (6)2.2.1 软件概述 (6)2.2.2 Pro/ENGINEER软件包简介 (7)3直齿锥齿轮的参数化设计 (8)3.1 参数化建模原理分析 (8)3.2 直齿圆锥齿轮参数化建模 (9)3.2.1直齿锥齿轮的建模思路 (9)3.2.2 零件解析 (10)3.2.3 参数化设计过程 (10)4 直齿锥齿轮的运动仿真 (15)4.1 建立安装基准 (15)4.2 进入Pro/E装配环境，进行齿轮的装配 (16)4.3 运动仿真 (16)4.3.1设定运动参数 (17)4.3.2 启动运行 (17)4.3.3干涉分析 (17)5 直齿锥齿轮的有限元分析 (18)5.1 有限元分析概述 (18)5.2 创建有限元分析模型 (18)5.3 添加材料、约束和载荷 (18)5.4运行分析并查看结果 (19)结论 (23)参考文献 (24)附录A 锥齿轮设计参数 (25)附录B 直齿锥齿轮的参数关系 (26)致谢 (28)1绪论1.1课题研究背景和意义1.1.1 课题研究背景齿轮传动是机械传动中的重要装置，它具有质量小、体积小、传动比大和效率高等优点，已广泛应用于汽车、船舶、机床、矿山冶金等领域，它几乎适用于一切功率和转速范围。
摘要有限元分析是机械设计工程师不可缺少的重要工具,它广泛应用于机械产品的设计开发。
论文对Pro/MECHANICA Structure模块的基本优化功能进行了介绍,详细论述了其区别于其它有限元软件最显著的特征——利用Pro/ENGINEER参数化工具的优点进行模型的灵敏度分析和优化设计。
在Pro/MECHANICA环境下,对支架模型进行静态分析、灵敏度分析及优化设计,得到了满足优化约束的最佳参数和几何模型。
在满足强度的条件下, 支架模型达到了质量最轻。
优化结果表明利用Pro/MECHANICA软件可以实现实体建模、结构分析及优化设计的无缝集成, 提高了新产品开发的效率和可靠性, 同时为产品的标准化设计提供了参考依据。
关键词Pro/MECHANICA有限元分析支架模型优化设计AbstractThe Finite Element Analysis (FEA) is an essential tool for Mechanical Engineer, and is widely applied to the design and development of engineering products. This paper introduces basic optimal function of Pro/MECHANICA Structure, and discusses its most significant feature which is different from other FEA softwares, that is, using parameter tool of Pro/ENGINEER to carry out sensitivity analysis and optimal design. In order to obtain the best parameters and geometry model which satisfy the optimization constraint, static analysis, sensitivity analysis and optimization design of the bracket model are carried out based on Pro/MECHANICA. Its weight achieves the lightest while meeting the required strength. Optimization results show that the use of the software Pro/MECHANICA entity modeling, Structural Analysis and Design Optimization of the seamless integration, what is more, advances the efficiency and the reliability of the new products development. Meanwhile, it has provided the reference for the product standardized design.Keywords Pro/MECHANICA FEA Bracket model Optimal design目录1 绪论 (1)1.1课题研究背景和意义 (1)1.2国内外有限元分析的研究现状 (1)1.3本课题的主要研究内容 (2)1.4常用仿真分析软件的简介 (3)2 Pro／MECHANICA (6)2.1Pro／MECHANICA模块简介 (6)2.2Pro／MECHANICA的工作模式 (6)2.3Pro／MECHANICA中有限元分析的工作流程 (7)2.4Pro／MECHANICA Structure模块简介 (8)3 基于Pro／MECHANICA环境下的支架模型优化设计 (10)3.1有限元模型的建立 (10)3.2 支架的静力分析 (11)3.3灵敏度分析 (13)3.4模型优化设计分析 (17)4 材料性能 (24)4.1 材料的基本特性 (24)4.2 不同材料属性的比较 (24)4.3 Q235和45号钢材料的比较 (25)4.4 Q235和45号钢材料对优化分析结果的影响 (25)结束语 (29)致谢 (30)参考文献 (31)1 绪论1.1 课题研究背景和意义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，如何研发出更好的产品尤其是优化设计产品中的关键零部件，显得极为重要[1]。
Pro / MECHANICA有限元分析上机指导（野火版）Pro / MECHANICA介绍Pro/MECHANICA是PTC公司提供的一套CAE（Computer Aided Engineering, 计算机辅助工程）软件包，用于帮助设计者进行产品机械性能的分析和仿真，从而优化产品设计。
它由以下三个模块组成：Ÿ Structure 结构分析模块Ÿ Thermal 热特性分析模块Ÿ Motion 运动分析模块Pro/MECHANICA提供两种调用方式：Ÿ Integrated Mode 集成模式在Pro/Engineer环境中使用Pro/Mechanica模块，点击菜单ApplicationàMechanica。
集成模式拥有Pro/Mechanica的大部分功能；能随时从Mechanica环境返回Pro/Engineer环境，从而灵活地获取和修改设计参数，使用方便高效。
Ÿ Independent Mode 独立模式从程序菜单中独立调用Pro/Mechanica模块，ProgramàPro/Mechanica。
独立模式功能更为强大；Pro/Engineer中设计的模型可以导入Pro/Mechanica中进行分析，但Pro/Mechanica中得到的各种分析结果无法再导入Pro/Engineer中，因而参数的修改不如集成模式灵活，交互性较差。
Structure模块介绍Structure模块进行产品的结构分析。
Structure可以处理三种设计任务（Design Study）：Ÿ Standard即是通常意义上的“有限元分析”。
为缺省设计模式，最为常用。
Ÿ Sensitivity参数特性分析。
模型的设计变量可能存在一个变化范围，如孔径的大小，正方体的边长等。
它们的变化将对零件的应力分布、变形等产生影响。
通过Sensitivity design，可以建立设计变量与应力等控制目标的联系，从而方便设计者了解设计变量对控制目标的影响情况。
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。
然后定义我们要进行的分析，这里我们定义静态分析和模态分析。
在定义静态分析时选择我们前面定义的约束和载荷，模态分析选择约束即可。
并且对定义的分析分别执行运算，然后查看结果。
如图2，图3为静态分析的应力和变形图，通过云图可以看到应力和位移变形的分布状况，以及出现的最大值。
有限元仿真车载柜体优化设计方案一、方案背景想象一下，车辆在高速行驶中，柜体因为受到各种力的作用，可能会出现变形、振动等问题，这不仅影响车辆的使用寿命，还可能对车内的人员安全构成威胁。
所以，利用有限元仿真技术对车载柜体进行优化设计，就成了我们不得不面对的课题。
二、设计目标我们的目标很明确：提高柜体的强度和刚度，减少振动和变形，同时还要保证轻量化，降低成本。
这就像是在打一场没有硝烟的战争，既要攻城略地，又要节约兵力。
三、仿真分析我们使用有限元分析软件对柜体进行建模。
每一个节点、每一个单元，都需要精确地输入参数，这就像是给每一个士兵配备上合适的武器。
然后，对柜体施加不同的载荷，模拟各种工况，看它如何应对。
通过仿真分析，我们发现柜体在某些部位存在应力集中，容易产生变形。
这就像是在战争中发现了敌人的弱点，我们需要针对性地进行优化。
四、优化方案1.结构优化对于应力集中的部位，我们采用加强筋和加厚材料的方法，提高其强度和刚度。
同时，对柜体进行拓扑优化，去除不必要的结构，降低重量。
这就像是给士兵们穿上更坚固的铠甲，同时减轻他们的负担。
2.材料优化在材料方面，我们选用高强度、低密度的材料，如铝合金、碳纤维等，以提高柜体的整体性能。
这就像是给士兵们提供更先进的武器，让他们在战场上更具优势。
3.工艺优化五、方案实施1.设计评审在方案确定之前，我们需要组织专家对设计进行评审，确保方案的科学性和可行性。
这就像是战前的军事会议，需要听取各位将领的意见，制定出最佳的战略。
2.制作样品根据设计方案，制作出样品，进行试验验证。
这就像是战争中的试战，检验我们的武器和战术是否有效。
3.批量生产经过试验验证，如果方案可行，我们将进入批量生产阶段。
这就像是战争中的总攻，需要全力以赴，确保每一个环节都万无一失。
通过有限元仿真技术对车载柜体进行优化设计，我们不仅提高了柜体的性能，降低了成本，还为车辆的安全性和舒适性提供了有力保障。
这就像是在战争中取得了一场胜利，让我们信心满满地迎接下一个挑战。
