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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。
Proe Mechanica有限元分析入门
最近有几个朋友想了解Proe有限元分析的一些问题，说实话，我也是第一次使用Proe进行有限元分析，之前一般是使用ANSYS处理这种问题的。
有限元分析的思想在不同的软件上是相同的，主要有预处理、划分网格和分析三步。
以一个简单的例子进行介绍。
方法：
1.新建一个长宽高为100x20x20的长方体。
2.点击【应用程序】-【Mechanica】，按照下图进行设置，点击确定。
3.首先是预处理过程，也就是给零件指定材料，施加载荷和约束。
首先给指定材料，点击右侧的材料按钮，弹出如下的窗口，选择steel，将其添加到右侧的窗口，点击确定。
点击右侧的指定材料按钮，按照下图进行设置。
指定完成后，出现如下的符号图标。
1.旋转生成主体→拉伸切横槽→阵列横槽。
图2 图3
图2提示：①旋转。
图3提示：①旋转生成带皮带槽的轮主体→拉伸切轮幅→拉伸切键槽。
图4 图5
图4提示：旋转主体1→旋转主体2→圆角→拉伸中间方块→切除方块中孔。
图5提示：旋转主体1→旋转主体2→圆角→拉伸中间方块→切除方块中孔。
图6 图7
图6提示：旋转。
图7提示：旋转主体1→建立基准面→旋转主体2→圆角→拉伸中间方块→切孔。
图8 图9
图8提示：拉伸主体→切除外形→切除内孔。
图9提示：旋转
图10 图11
图10提示：旋转中间球（带平面、带孔）→旋转轮幅→阵列轮幅→旋转轮缘→旋转手把。
图11提示：拉伸底板→沿底板画一直线草图→过直线建立一个斜基准面→画草图→拉伸凸起→切孔。
图12提示：旋转曲面→加厚。
图13提示：①画圆弧→建立两个基准面→在两个基准面上画圆→放样曲面→加厚→切除多余部分。
②画圆弧→建立两个基准面→在两个基准面上画圆→凸台/基体放样薄壁→切除多余部分。
图14 图15
图14提示：画曲线→建立基准面→画圆→凸台/基体扫描（薄壁特征）。
图15提示：画曲线→建立多个基准面→凸台/基体放样（薄壁）。
Proe 使用经验累积1.1. 关于多参数并且访问属性为“完全”的定义方法在关系中编写（也可导入）一系列的赋值语句，然后确定。
打开参数列表，可以看到方才定义的参数已经生成了，只是访问属性为“锁定”，这时候，如果需要修改参数值，只能通过关系中的赋值语句。
如果想修改访问属性为“完全”，最简单的做法就是删除关系中定义的语句，然后确定。
再次打开参数列表，此时就实现了多参数且访问完全的定义。
这样定义以后，便于我们利用ProeBatchs批量定义分析文件。
1.2. 关于处理proe设计模型为力学分析模型的流程第一步：清理原设计模型中的“垃圾”1）在总组件下，修改树型结构的设置，将特征和隐含的对象显示出来2）显示/全部展开3）删除树型结构中的所有隐含的对象及特征。
第二步：清理原设计模型中与力学分析无关的，即影响结构刚度的次要矛盾1）删除非承载结构，比如一些小的连接件等2）删除承载结构中的“小”特征，比如小孔，小的倒圆角等3）根据需要删除一些倒角特征第三步：补全焊缝，保证力学传递路线顺畅第四步：在组件环境下，检查全局干涉情况（同时进行面组干涉性检查）第五步：如果必要，修改单位系统为毫米牛顿秒（mmNs）这样设置以后，应力的单位为兆帕（Mpa）第六步：进入Mechanica模块1）定义材料、分配材料2）创建网格，可以部分创建，检查网格的连续性3）检查模型连接性4）添加适当边界，尝试进行线性静力分析，看看能否顺利进行5）按照真实边界定义，包括接触等的定义，从收敛和位移上看是否合理。
1.3. 关于组件下的镜像零件的使用在实际结构中往往有很多的镜像规则，在处理好原零件后，镜像的特征会自动更新，所以特别要注意处理的零件如果是镜像的合并（比如增加焊缝或切出等），那么原零件还需要进行处理，并且当原零件处理以后，在镜像的合并中“改变”体现了2次。
对于镜像方式的利用可以通过两种方法实现这个目的。
1）在组件模式下新建零件，选择镜像，这样会在组件中在镜像的位置新装配一个原零件。
入门实例通过两个简单实体模型分析实例介绍使用Pro/MECHANICA进行分析任务（包括基本应力分析、灵敏度分析和优化设计等）的基本过程，通过这一章的学习后，读者应该能够掌握使用Pro/MECHANICA进行分析的基本方法。
本章主要内容包括：◆Pro/MECHANICA分析任务分类◆入门实例2.1 Pro/MECHANICA分析任务分类在Pro/MECHANICA中，将每一项能够完成的工作称之为设计研究。
所谓设计研究是指针对特定模型用户定义的一个或一系列需要解决的问题。
在Pro/MECHANICA中，每一个分析任务都可以看作一项设计研究。
Pro/MECHANICA的设计研究种类可以分为以下3种类型。
●标准分析（Standard）：最基本、最简单的设计研究类型，至少包含一个分析任务。
在此种设计研究中，用户需要指定几何模型、划分有限元网格、定义材料、定义载荷和约束、定义分析类型和计算收敛方法、计算并显示结果。
●灵敏度分析（Sensitivity）：可以根据不同的目标设计参数或者物性参数的改变计算出一些列的结果。
除了进行标准分析的各种定义外，用户需要定义设计参数、指定参数的变化范围。
用户可以用灵敏度分析来研究哪些设计参数对模型的应力或质量影响较大。
●优化设计分析（Optimization）：在基本标准分析的基础上，用户指定研究目标、约束条件（包括几何约束和物性约束）、设计参数，然后在参数的给定范围内求解出满足研究目标和约束条件的最佳方案。
因此，概括的说，Pro/MECHANICA Structure能够完成的任务可以分为两大类：●第一类可以称之为设计验证，或者称为设计校核，例如进行设计模型的应力应变检验，这也是其他有限元分析软件所只能完成的工作。
在Pro/MECHANICA中，完成这种工作需要依次进行以下步骤：（1）创建几何模型。
（2）简化模型。
（3）设定单位和材料属性。
（4）定义约束。
（5）定义载荷。
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。
proe实例教程案例以下是使用ProE进行建模的实例教程案例：1.旋转生成主体：通过旋转生成带皮带槽的轮主体，然后进行拉伸切轮幅和键槽。
2.草绘三条不同高度的曲线：通过可变截面扫描指令扫出花瓣的外形，然后通过曲面上的线描出花瓣外形轮廓，切掉多余的部分。
3.阵列花瓣：通过复制-选择性粘贴-旋转指令，阵列出其他4瓣花瓣。
然后将得到的第二层花瓣，用过插入-扭曲特征：运用缩放和雕刻调节出偏小的形状，阵列出第二层。
用同样的方法阵列出第三层，旋转出第四层花瓣。
4.制作花心和叶子：草绘一条轨迹线，可变扫出最外层花瓣的大面，然后通过插入-扭曲：调节花瓣形状。
阵列出其他花瓣，旋转后，描线，切出叶子形状-阵列。
扫描混合出其他叶子，可变扫出花茎。
5.倒角和圆角：选择要倒角的边线，在倒角操控板上输入圆角半径为5，按住Ctrl键的同时，分别选择两条边线。
在倒圆角操控板上，单击“完成”按钮。
6.创建外螺纹特征：从菜单栏上选择“插入”→“螺旋扫描”→“切口”命令，通过绘制一条直线来完成外螺纹特征的创建。
以上案例仅供参考，如需了解更多ProE实例教程案例，建议查阅ProE相关论坛或咨询专业人士。
当然，以下是关于ProE的更多实例教程案例：创建渐消面：通过旋转主体曲面、拉伸曲面裁切主体、旋转渐消面主体部分曲面、同步骤②拉伸裁切曲面等步骤，构建渐消面。
然后通过构建基准点、构建渐消面边界曲线、边界混合构建曲面等步骤完成渐消面的创建。
阵列特征：通过旋转阵列成员的高度随曲线的波动而变化，技巧就在于草绘特征截面时让其与曲线连系起来。
或者直接拉伸到选定曲面，然后阵列即可。
需要注意的是，阵列特征不能直接使用【删除】命令来删除，因为这样会连你的原始特征也一起删掉，如果要保留原始特征，请使用【删除阵列】命令来删除。
以上案例仅供参考，如需了解更多ProE实例教程案例，建议查阅ProE相关论坛或咨询专业人士。
入门实例通过两个简单实体模型分析实例介绍使用Pro/MECHANICA进行分析任务（包括基本应力分析、灵敏度分析和优化设计等）的基本过程，通过这一章的学习后，读者应该能够掌握使用Pro/MECHANICA进行分析的基本方法。
本章主要内容包括：◆Pro/MECHANICA分析任务分类◆入门实例2.1 Pro/MECHANICA分析任务分类在Pro/MECHANICA中，将每一项能够完成的工作称之为设计研究。
所谓设计研究是指针对特定模型用户定义的一个或一系列需要解决的问题。
在Pro/MECHANICA中，每一个分析任务都可以看作一项设计研究。
Pro/MECHANICA的设计研究种类可以分为以下3种类型。
●标准分析（Standard）：最基本、最简单的设计研究类型，至少包含一个分析任务。
在此种设计研究中，用户需要指定几何模型、划分有限元网格、定义材料、定义载荷和约束、定义分析类型和计算收敛方法、计算并显示结果。
●灵敏度分析（Sensitivity）：可以根据不同的目标设计参数或者物性参数的改变计算出一些列的结果。
除了进行标准分析的各种定义外，用户需要定义设计参数、指定参数的变化范围。
用户可以用灵敏度分析来研究哪些设计参数对模型的应力或质量影响较大。
●优化设计分析（Optimization）：在基本标准分析的基础上，用户指定研究目标、约束条件（包括几何约束和物性约束）、设计参数，然后在参数的给定范围内求解出满足研究目标和约束条件的最佳方案。
因此，概括的说，Pro/MECHANICA Structure能够完成的任务可以分为两大类：●第一类可以称之为设计验证，或者称为设计校核，例如进行设计模型的应力应变检验，这也是其他有限元分析软件所只能完成的工作。
在Pro/MECHANICA中，完成这种工作需要依次进行以下步骤：（1）创建几何模型。
（2）简化模型。
（3）设定单位和材料属性。
（4）定义约束。
（5）定义载荷。
（6）定义分析任务。
（7）运行分析。
（8）显示、评价计算结果。
●第二类可以称之为模型的设计优化，这是Pro/MECHANICA区别与其他有限元软件最显著的特征。
在Pro/MECHANICA中进行模型的设计优化需要完成以下工作：（1）创建几何模型。
（2）简化模型。
（3）设定单位和材料属性。
（4）定义约束。
（5）定义载荷。
（6）定义设计参数。
·2·第2章入门实例（7）运行灵敏度分析。
（8）运行优化分析。
（9）根据优化结果改变模型。
本章将通过两个简单的实例来介绍上述过程。
2.2 入门实例2.2.1 有限元模型的建立步骤一：打开模型零件（1）设置工作目录为\ch2。
（2）打开零件模型example1，如图2.1所示。
图2.1步骤二：设置模型单位（1）打开Pro/ENGINEER主界面的Edit菜单，然后选择Setup…选项。
（2）系统弹出Part Setup菜单管理器，如图2.2所示。
·3·图2.32（3）在Part Setup菜单中单击Units选项，系统弹出Units Manager对话框，如图2.3所示。
图2.3·4·第2章入门实例（4）我们要将模型的单位设置为毫米牛顿秒的形式，所以在Systems of Units中选择millimeter Newton Second(mmNs)，如图2.4所示。
（5）单击Units Manager对话框右侧的Set按钮进行单位设定。
（6）系统弹出警告对话框要求选择模型单位转化方式，选择Convert Existing Numbers（Same Size）——不改变模型大小方式，如图2.4所示。
图2.4（7）单击OK按钮完成单位转化。
（8）单击Close按钮完成单位系统设置。
步骤三：进入Pro/MECHANICA模式（1）打开Pro/ENGINEER主界面的Applications菜单，选择Mechanica，系统弹出模型单位系统信息对话框，如图2.5所示。
图2.5·5·（2）单击Continue按钮继续，系统进入Pro/MECHANICA模式，如图2.6所示。
图2.6（3）为进入Pro/MECHANICA Structure模块，选择MECHANICA菜单管理器中的Structure选项，系统进入结构分析主界面。
步骤四：设置模型材料（1）选择MEC STRUCT菜单→Model→Materials，系统弹出材料定义对话框。
（2）在Materials对话框左侧的Materials in Library:列表框中选择SS，然后单击按钮，将SS添加至右侧的Materials in Model:列表框中，如图2.7所示。
图2.7（3）在图2.7对话框中单击Edit…按钮，系统弹出材料属性修改对话框，如图2.8所示。
从该对话框中可以看出SS这种材料的基本属性，单击OK按钮关闭该·6·第2章入门实例对话框。
图2.8（4）在图2.7对话框中单击Assign|Part按钮，系统提示选择一个Part模型。
（5）选择example1模型，然后单击OK按钮关闭选择对话框。
（6）系统返回Materials对话框，单击Materials对话框中的Close按钮。
（7）完成模型材料的定义。
步骤五：定义约束我们要将example1的左端面固定，所以需要在左端面定义面约束。
（1）在MEC STRUCT菜单中选择Constraints→New→Surface（也可以直接单击右侧工具栏上的命令图标），系统弹出Constraints定义对话框，如图2.9所示。
·7·图2.9（2）保留默认的约束名称Constraints1和默认的约束组名称ConstraintSet1。
（3）单击Reference|Surface(s)下侧的按钮，系统提示Select Surfaces:（选择面）。
（4）选择图2.10所示的左端面，单击OK关闭选择对话框。
选择此面图2.10（5）系统回到Constraints对话框。
（6）保留默认坐标系设置。
·8·第2章入门实例（7）图2.9对话框的底部为3个移动自由度和3个转动自由度的约束形式定义区域，由于要将左端面固定，所以需要将6个自由度完全固定，因此保留如图2.9所示默认的约束形式。
（8）单击OK按钮完成约束的定义。
（9）约束定义完成后的模型如图2.11所示。
图2.11步骤六：定义载荷要求在本模型的右侧圆孔表面施加4448.22N的向下的均布力。
（1）在MEC STRUCT菜单中选择Loads→New→Surface（也可以直接单击右侧工具栏的命令图标），系统弹出Force/Moment定义对话框，如图2.12所示。
（2）保留默认的载荷名称Load1和默认的载荷组名称LoadSet1。
（3）单击Reference|Surface(s)下侧的按钮，系统提示Select Surfaces:（选择面）。
（4）选择图2.13所示圆孔的圆柱面，单击OK按钮关闭选择对话框。
（5）保留默认坐标系设置。
（6）在Distribution下方的列表框中分别选择Total Load和Uniform，即载荷为以合力形式给出的均布载荷。
（7）在Force下方的列表框中选择Components，即给出各个分立的大小。
（8）由于圆柱面的载荷垂直向下，所以在Z右侧的文本框中填入数字－4448.22，如图2.14所示。
·9·选择此面图2.12 图2.13（9）单击Preview按钮可以预览载荷的位置及状态。
（10）单击OK按钮关闭Loads对话框。
（11）完成载荷定义。
载荷定义完毕后的模型效果如图2.15所示。
图2.14·10·第2章入门实例图2.152.2.2 进行基本应力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，这一节里我们将对上面建立的模型进行基本的应力计算。
步骤一：建立分析任务（1）在MEC STRUCT菜单中选择Analyses/Studies，系统弹出Analyses and Design Studies对话框。
（2）在Analyses and Design Studies对话框中选择File|New Static…，系统弹出Static Analysis Defination对话框。
（3）在Name中输入分析任务名称Struct。
（4）接受默认Constraints中的项目ConstraintSet1和Loads中的项目LoadSet1，意即所建立的静态分析包含约束组ConstraintSet1和载荷组LoadSet1。
（5）在Method中选择Single-Pass Adaptive。
（6）切换到Output，在Plot中将Plot Grid设置为6，如图2.16所示。
·11·图2.16（7）单击OK完成静态分析任务的定义。
（8）系统回到Analyses and Design Studies对话框，此时Analyses and Studies中出现了前面建立的分析任务，名称为struct，类型为Standart\Static，如图2.17所示。
图2.17至此，基本应力分析任务建立完毕。
步骤二：设置和运行分析（1）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，选择图2.17所示对话框的Run菜单下的Settings…命令（或者直接单击命令图标），进行上述的设置，如图2.18所示。
·12·第2章入门实例图2.18（2）选择Analyses and Design Studies对话框的Run|Start（或者单击图标），开始分析计算。
（3）系统首先问询是否进行错误检查，单击Yes进行错误检查。
（4）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。
（5）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Close按钮关闭对话框。
（6）单击Analyses and Design Studies对话框中的Close按钮关闭对话框。
步骤三：计算结果显示（1）在MEC STRUCT菜单中选择Resulsts，系统弹出结果后处理主界面，如图2.19所示。
图2.19（2）从图2.19中选择主菜单Insert|Result Window （或者直接单击上方工具栏中的·13·图标），系统弹出Result Window Definition对话框。
