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万方数据2004年7月邓晓明等:基于ProE的超剪切设备关键结构的有限元分析‘197‘2关键结构转子的特征建模特征建模【4J是建立在实体建模的基础上,在已有的几何信息上附加诸如形位公差、尺寸公差、表面粗糙度等信息。
特征主要分为形状特征、装配特征、精度特征、材料特征等。
形状特征描述零件的几何形状信息,是零件最基本的特征;装配特征表达零件的装配关系以及在装配过程中所需的信息;精度特征主要描述零件的几何形状和尺寸的许可变动量或误差;材料特征描述材料的类型与性能。
依据特征分解【5J的原则并结合ProE的建模功能,将超高速转子特征分解如下:①基圆盘特征。
由一个特征半径形成转子的盘体,可用拉伸和旋转方法建立。
②单齿基本齿廓特征。
主要由一个特征圆心角形成的扇形截面构成,可用切除方法建立。
③整圈齿廓特征。
由周向均布的单齿基本齿廓特征组成,用于形成周向梳条状的齿,可用阵列方法建立。
④辐条筋板特征。
为了减小转子的质量及超高速下的转动惯量,将传统的实体底盘更改为辐条筋板特征,替代转子、叶轮分体式的结构,可用切除方法建立。
利用PmE丰富的特征建模功能将转子进行特征分解后,建立各个子特征,对这些子特征进行布尔运算,就形成关键结构转子的模型,如图2所示。
图2关键结构转子模型图3有限元分析江南大学设计制造的高速超剪切分散细化设备的关键元件是转子,其转速为3×104r/IIlin,在这样高的转速下,为了减小转子的转动惯量及质量,底盘不采用实体圆盘状,而在其背后采用辐条筋板结构,这时若要用解析法计算位移变形及应力分布就十分困难了,同样若要用解析法计算整个转子的前四阶固有频率也十分困难,而这些数据在设计过程中是必要的。
准确获得以上技术参数最有效的方法就是应用有限元分析方法。
3.1有限元模型的建立高速超剪切分散细化设备的关键元件是定子和转子,其结构为对称形式,整体模型也为周向均布且以长孑L型转子最为典型,根据ProE特征建模方法建立的关键结构转子模型的主要技术参数为:内腔轴径d为22mm,齿圈均匀分布有20个梳状齿,外圈直径d。
有限元分析报告组员: 蒋龙陈班级：机械1104 学号:2011010109文伟松机械1104 2011010093任录波机械1104 2011010088板凳尺寸如下:板凳面直径400mm；高45mm分析原理：泊松比为0.3（泊松比是材料横向应变与纵向应变的比值的绝对值，也叫横向变形系数，它是反映材料横向变形的弹性常数。
）应力σ=F/A（材料发生形变是其内部产生了大小相等但方向相反的反作用力抵抗外力，把分布内力在一点的集度称为应力。
）应变（当材料在外力作用下不能产生位移时，它的几何形状和尺寸将发生变化，这种形变就称为应变。
）弹性模量E(材料在弹性变形阶段，其应力与应变成正比例关系（即符合胡克定律），其比例系数称为弹性模量。
)杨氏模量（描述固体材料抵抗形变能力的物理量）为2e11。
施加载荷750N的集中力基本步骤:1、在proe中建立板凳的三维模型，并将模型数据导出为标准数据交换格式;2、将模型数据导入ANSYS软件，生成几何模型；3、选择单元，定义时常数和材料属性，并进行网络划分；4、施加载荷和约束，掌握如何在各种三维结构面上施加载荷和约束；5、求解，并实际掌握三维问题总体刚度矩阵的叠加原理；6、分析结果，对结构提出改进建议。
ANSYS步骤1.定义工作文件名和工作标题,设置工作目录2.导入模型启动ANSYS, 单击【File】/【import】/【IGES】菜单，用来导入前面创建好的pro/e文件，接着系统弹出【import IGES File】对话框，单击【OK】按钮，系统会弹出另一个对话框，选择part003.igs文件，将其导入ANSYS中，导入后如图所示。
3、设置使用模块：Main Menu>Preferences>Structural，单击“OK”。
4、定义单元属性1）选择单元类型：Main Menu > Preprocessor > Element Type > Add/Edit/Delete →弹出一个对话框，单击Add →又弹出一个对话框，分别选择“Solid ”和“Brick 8node 185”→单击“OK”，关闭“Library of Element Types” 窗口→单击“Close”→关闭“El ement Type”窗口，完成单元类型的选择。
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。
基于proe 细长杆屈曲分析（欧拉屈曲）
1、计算条件
几何尺寸：管件外径12mm ，内径10mm ，长383mm ；
材料规格：E=210GPa ；
约束条件：一端固定一端自由；
载荷：自由端载入2290N 。
2、欧拉公式计算
441042
3E=210GPa,38312,10
2
() 5.271064 1.86210()
0.8132290L mm
D mm d u I D d m
E I
F N
u L F n N ππ-=====
-=⨯==⨯==
3、使用proe 的有限元功能进行分析
模型采用梁进行简化
3.1模型的建立
采用草绘功能直接绘制一条直线，长度设置为383mm ，如图1。
图1 零件模型
3.2梁的设置
选择模型中的直线，见图2,材料定义选择steel，并且修改修改杨氏模量为210000见图3、4。
图2 梁的定义图4 材料定义
图3 材料选择
定义梁截面为空心圆，R为6、Ri为5，见图5
图5 梁截面定义
3.3约束设置
设置一个顶点的自由度为零，见图6 。
图6 约束的定义图7 载荷的定义
3.4 载荷定义
选择另一个顶点，添加载荷，见图7。
3.5静态分析定义
具体设置见图8。
图8 静态分析定义3.6失稳分析定义
具体设置见图9。
图9 失稳分析定义
3.7分析结果查看
一阶失稳为0.812，见图10
图10结果查看
4、结果分析
计算结果为0.813，分析结果为0.812，结果非常接近，并且采用梁进行分析运算很快，运算时间为1.53。
基于Pro/E的挖掘机铲斗吊钩有限元分析作者：张树凯赵勤李广阔贾力勇董晶来源：《中国化工贸易·中旬刊》2017年第07期摘要：有限元分析是一种计算机与力学分析相结合的分析方法，该方法的应用越来越受到工程技术领域的欢迎和认可。
本文以管道四公司科研站研发的挖掘机铲斗吊钩为例，采用Pro /E 软件的MECHANICA 模块进行有限元分析，介绍挖掘机铲斗吊钩在载荷作用下的应力分布，并为以后的设计生产提供借鉴与参考。
关健词：有限元分析；挖掘机铲斗吊钩长输管道施工中，挖掘机以其机动、灵活、方便，并具有一定的起重能力，作为吊管机的补充被广泛使用。
挖掘机铲斗背钩是重要的承载构件，其性能直接影响挖掘机起重作业的安全，一旦铲斗吊钩损坏，将造成人员伤亡或重大经济损失。
管道四公司科研站翻阅大量国内外吊钩数据，研制了挖掘机铲斗专用吊钩，并采用Pro/E 软件建立三维模型针对吊钩断裂原因进行分析，并把分析结果与理论值相比较，来验证吊钩的安全性，其分析过程如图1.0所示。
1 挖掘机铲斗吊钩的有限元分析1.1 创建模型结合以往吊钩断裂形式及吊钩工作使用条件，科研站选择吊钩材料的力学性能指标，采用16Mn钢材，其抗拉强度б≥600MPa，屈服强度≥345MPa，弹性模量E=2.06E11 Pa，泊松比μ=0.3，设计几何模型如图1.1。
1.2 草绘模型吊钩零件草图先有CAXA机械制图软件繪制，并利用Pro /E 参数化建模的特性，建立最终草图，如图1.2所示。
1.3 生成实体将草绘模型拉伸成厚度为40MM 的薄片，并根据图纸绘制螺栓孔等结构，以更接近实际应用工况，如图1.3所示。
将零件组合成型，如图1.4所示。
1.4 有限元分析该吊钩主要零件由两部分组成，因此，采用Pro /E 的Mechanica模块分别进行分析，并组合吊钩进行分析[1]。
1.4.1 模型网格划分挖掘机铲斗吊钩的网格划分采用四面体网格类型，单元尺寸为5.0mm。
基于Proe的活塞有限元分析实例目录一、力边界下活塞的有限元分析 (2)1.指定材料：点击材料分配工具，在弹出的对话框中点更多 (2)2.约束确定 (4)3.载荷施加 (5)4.新建静力分析 (8)5.结果查看及分析 (9)二、热分析 (12)1.概述 (12)2.添加热边界条件 (13)3.新建热分析 (15)4.结果查看及分析 (16)三、热力耦合 (20)1.热载荷施加 (20)2.静态分析 (21)3.结果查看 (23)四、敏感度分析 (25)1.增加设计参数 (25)2.定义敏感度分析 (27)3.结果分析 (28)4.温度敏感度分析 (30)五、优化分析 (31)1.新建优化设计 (31)六、压力分析结果 (34)七、热分析结果 (36)八、敏感度分析结果 (38)九、优化设计结果 (39)一、力边界下活塞的有限元分析建好模型后，进入分析模块1.指定材料：点击材料分配工具，在弹出的对话框中点更多弹出对话框中选择新建对话框中输入如下ZL109材料的参数，并切换到热标签，输入参数确定后返回到材料出选择ZL109，点击确定将材料分配给活塞，因为文档中只有一个零件，所以自动分配好。
2.约束确定选择位移约束工具，曲面选择销座圆孔面，将其三个平移自由度和三个旋转自由度设置为固定3.载荷施加柴油机活塞的顶部与环岸燃气爆发压力一般简化为均匀分布在其表面,所示，而且一般情况下施加于活塞的第一环槽底部的压力为气体压力的76%，而施加到第一环岸和第二道环槽上面及下面的压力为气体残压的25%，到第二道环槽底时只剩下20%的气体残压施加到其上，由于燃气不断膨胀，压力越来越小，能到达第二环槽以下的残余燃气压力变得特别的小，基本可以忽略不计。
选取最大爆发压力工况作为计算工况，所受载荷有最大爆发压力、活塞往复惯性力和活塞销座分布力的作用。
按照前述计算，并选择面施加气压选择压力载荷工具，打开的对话框中选择顶面，燃烧室各面及火力岸，压力载荷为前述计算的最大气压继续添加载荷惯性力的施加以加速度的形式加载，按照惯性力计算Fj=-maa=-Fj/m=21397mm/sec^24.新建静力分析选择分析和设计研究工具，新建静态分析输入如下设置，并确定在stru选中下，点击运行，几分钟后计算结束在stru选中下，点击结果查看弹出的对话框中选择应力，确定并显示图1力边界条件下活塞应力云图（单位MPa）由图可以看出, 活塞受到气体的爆发压力和往复惯性力的作用, 它们的共同特点就是都沿着活塞的轴线方向作用, 所以活塞的轴线方向承受着极大的载荷。
基于PROE，HyperMesh，ANSYS的有限元分析作者: 张瑞,琚建民1.介绍：目前，ANSYS软件在有限元分析方面被广泛的应用，但是他的预加工功能是如此的复杂以至于我们必须耗费大量的精力和时间，特别是分析复杂模型的时候。
根据这种状况，我们将用PROE，HyperMash，和ANSYS商业软件进行建模，创建网格，计算和分析。
各种有限元分析软件的综合运用可以发挥他们各自的优势，使有限元分析更加有效率。
2.关于PROE，HyperMash，和ANSYS的介绍a.ProE是美国PTC公司开发的3D的CAD/CAM/CAE软件。
他的几何建模功能是最杰出的。
我们建立复杂的模型更多的会去运用PROE而非ANSYS和HyperMash。
然而他的划分网格，计算，分析和后续处理是十分差劲的b.HyperMash 是美国Atair公司开发的产品。
它的主要优势在以下几个方面：划分网格变得更容易和迅速；我们更容易可以控制和指定原理特征，操作时非常的方便。
因此可以使原理特征和网格工程分析要求更容易吻合；HyperMash有常规CAD和CAE软件界面。
HyperMash的建模功能没有PROE那么强，它的计算分析功能也并没有ANSYS那样好。
因为它有很少的材质和元素种类，并且设定解决方法是非常不便的。
c.ANSYS是最有影响力的一有限元分析软件在世界上,因为它的强大计算和分析能力。
但它的预处理功能相对薄弱。
首先,在ANSYS中建模时低PROE一等的,因此对复杂建模是很困难的。
此外, 运用ANSYS进行网格划分和修改元素和HyperMesh相比并不容易。
所以很难确保元素特性使计算成功。
用它进行预处理将会浪费更多时间,严重的影响工作效率。
3. ProE; HyperMesh; ANSYS在有限元分析上的综合应用a.工作过程我们的目的是要通过综合利用软件来发挥每个软件各自的优点。
根据三个软件的特点,我们可以通过PROE建模,通过HyperMesh划分网格,通过ANSYS求解。
2012届本科毕业论文（设计）论文题目：基于Pro/e的平面分流组合模有限元分析学生姓名：所在院系：机电学院所学专业：机械设计制造及其自动化导师姓名：完成时间：2012年5月18日摘要分流组合模是挤压工艺中生产中空型材的重要模具，其寿命的高低对产品的成本影响很大。
在挤压中空铝型材时由于产品形状的复杂性和承受过高的挤压力，分流组合模极易损坏。
本文为提高模具的使用寿命，科学、合理的设计了平面分流模。
论文首先以实例工件为目标设计了平面分流模。
然后利用Pro/E软件进行了相应的三维造型和装配。
最后通过Pro/E软件的有限元模块对所设计的平面分流模进行静态分析、模态分析、疲劳分析。
并对上模进行标准设计研究和敏感度设计研究。
关键词：Pro/E，有限元分析，分流组合模，优化分析AbstractA s people living standard raise ceaselessly, the requirements of the people diagonal decorations from party Angle to adornment ornament round. Diffluent compound die are in the extrusion process is the important mold production hollow profile, the level of the life of the cost of the product's influence. In the hollow aluminum profile extrusion due to the complexity of the product shape and under high extrusion pressure diffluent compound die are easily damaged.This paper in order to improve the service life of the mould, scientific and reasonable design plane split dies. This paper first design of arc plane split dies. And then introduced the basic situation of the Pro/E, Pro/E last through the design of shunt plane model static analysis and modal analysis, fatigue analysis. And the standard of modules design research and sensitivity design research.Keywords: Pro/E, Analysis, Diffluent compound die are目录1 绪论 (1)2 平面分流组合模的设计 (2)2.1 挤压机、模具材料的选择 (2)2.2 挤压比的计算 (2)2.3 分流比的选择 (2)2.4 分流孔的形状、断面尺寸、数目及分布 (2)2.5 分流桥的设计 (3)2.6 模芯（或舌头）的设计 (3)2.7 焊合室设计 (4)2.8 模孔尺寸的设计 (4)2.9 模孔工作带长度的确定 (5)2.10 模孔空刀结构设计 (5)2.11 设计立体图。
