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了開發(fā)出優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品,設(shè)計工程師需要研究他們的設(shè)計將如何在現(xiàn)實世界中運作。物理原型設(shè)計是一種完成這項工作的昂貴、耗時的方法,,而常用的選擇方法 傳統(tǒng)的數(shù)字分析 則高度依賴于受過培訓(xùn)的專家,來獲得正確結(jié)果。值得慶幸的是,,有一種仿真設(shè)計性能的方法,它不具備這些缺點,。Pro/MECHANICA?仿真產(chǎn)品在其預(yù)定環(huán)境中的運作 不是專家的設(shè)計工程師無需建立原型,,就可以研究設(shè)計產(chǎn)品的機械性能。用戶在透徹理解該創(chuàng)新軟件后,,可以在開發(fā)周期的早期改進設(shè)計,,這時進行更改更容易而且代價更低。Pro/MECHANICA仿真解決方案& i0 i" L7 a3 S: O q
競爭優(yōu)勢
. c) p K- V, }& {0 F {- r 為了開發(fā)出優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品,,設(shè)計工程師需要研究他們的設(shè)計將如何在現(xiàn)實環(huán)境中運作,。物理原型設(shè)計是一種完成這項工作的昂貴、耗時的方法,,而常用的選擇方法 傳統(tǒng)的數(shù)字分析 則高度依賴于受過培訓(xùn)的專家,,來獲得正確結(jié)果。
) l, z: @! e* ]; j" F 值得慶幸的是,,有一種仿真設(shè)計性能的方法,,它不具備這些缺點,。Pro/MECHANICA?仿真產(chǎn)品在其預(yù)定環(huán)境中的運作 不是專家的設(shè)計工程師無需建立原型,就可以研究設(shè)計產(chǎn)品的機械性能,。! I7 B' G6 G% M2 T9 B2 D
用戶在透徹理解該創(chuàng)新軟件后,,可以在開發(fā)周期的早期改進設(shè)計,這時進行更改更容易而且代價更低,。5 O, o1 n4 [# n- ]) d
完整的設(shè)計分析 Pro/MECHANICA有一個基于用戶界面的新窗口,,它為設(shè)計工程師提供了熟悉的外觀,因此支持自身CAD環(huán)境中的產(chǎn)品仿真,。Pro/MECHANICA提供了與其它PTC產(chǎn)品和數(shù)據(jù)管理工具以及連接其它CAD工具的真正互操作性,。
+ ]6 N& P% k$ t6 c. S 快速、準(zhǔn)確的解決方案 Pro/MECHANICA是提供CAD幾何體精確表示的唯一分析系統(tǒng),,而且,,它的前所未有的自適應(yīng)解決方案技術(shù),可以自動提供質(zhì)量有保證的結(jié)果,。Pro/MECHANICA自1990年起就是一個廣泛應(yīng)用于全球的,、得到行業(yè)證實的解決方案,成為無與倫比的快速仿真“轉(zhuǎn)折點”,,該系統(tǒng)能讓設(shè)計工程師非常自信地做出決定,。. w9 W1 {$ y- K$ H
參數(shù)化優(yōu)化 結(jié)合了Pro/ENGINEER?的全部功能后,Pro/MECHANICA可以提供真正的參數(shù)化分析,,而且,,使用相關(guān)仿真特征,設(shè)計更改后,,不需要重新定義分析,。因為與后續(xù)產(chǎn)品(圖形、刀路軌跡等)完全相關(guān),,所以,,Pro/MECHANICA是唯一真正集成的設(shè)計分析產(chǎn)品。 ' Z' ]0 O( J6 V1 ~$ E- v
多學(xué)科仿真和優(yōu)化 Pro/MECHANICA提供了結(jié)構(gòu),、振動,、熱和機械動力問題等多重相關(guān)的解決方案類型。使用多學(xué)科研究,,可以快速和方便地找到根據(jù)指定目標(biāo)而優(yōu)化的設(shè)計和性能極限,。$ C5 A3 r9 P7 i. y% o0 H
公共仿真環(huán)境 Pro/MECHANICA通過繼承Pro/ENGINEER機械設(shè)計擴充功能中的機械連接定義,可以再用設(shè)計意圖,。而且,,如果需要專用分析,Pro/MECHANICA可以為NASTRAN和ABAQUS等產(chǎn)品建立完全相關(guān)的FEA網(wǎng)。使用公共仿真環(huán)境,,只需定義一次邊界條件,。# Y7 S8 j ~/ Q( }3 ]
仿真接口
N$ d8 t. z/ k2 b! f 仿真接口選件能讓機械工程師在設(shè)計階段,分析,、測試和優(yōu)化在不同CAD系統(tǒng)中建立的產(chǎn)品模型的結(jié)構(gòu),、熱傳導(dǎo)、運動和輪胎性能,。通過確保高性能的異構(gòu)產(chǎn)品模型,,它有助于減少開發(fā)時間和成本,并確保產(chǎn)品整體質(zhì)量,。
0 V ]" R& v/ ~' {8 t產(chǎn)品的主要特征
`; Q0 Q V$ i, z( n% L& `* X* o連接工具
* W q1 @- q) e6 g0 ]6 N 仿真接口選件提供了訪問來自外部源的幾何體的工具,。該選件把仿真和優(yōu)化功能擴展到了用戶的CATIA、Unigraphics和其它CAD軟件包,。它通過行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)接口DXF,、IGES和VDA,直接從CATIA和Unigraphics以及其它CAD軟件包導(dǎo)入幾何體,。' z* M0 Q. z6 q5 G
具體講,,連接工具能夠:) v: v9 {* J1 [$ ]1 `4 t
· 與CADDS 5集成
" L3 U# a- r, A- E4 S· 與CATIA集成
" @1 `" O5 g" f2 o9 O1 W x· 與Unigraphics集成 ! z, Z2 P6 }4 B7 n
· 改變導(dǎo)入設(shè)置 - |9 h3 H; S, ]; m8 [
· 支持行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)接口
; R, v; P! Q+ r9 U Y! |輪胎模型
4 U0 ^( Q. R0 d X% N, H輪胎模型是一個預(yù)先包裝好的定制負(fù)載,它被設(shè)計用來減輕包括輪胎在內(nèi)的車輛系統(tǒng)動力模型的負(fù)擔(dān),。用戶可以指定輪中心點和旋轉(zhuǎn)軸,、路面傾斜度、輪胎縱向剛度和阻尼,、靜態(tài)輪半徑,、滾動阻力,、輪子負(fù)載容量,、滑動最大值、滑動-粘附比率,、轉(zhuǎn)角剛度和靜態(tài)摩擦。輪胎專用詞匯(轉(zhuǎn)角剛度,、輪子負(fù)載容量,、滑動最大值和滑動-粘附比率)可以從通常由輪胎制造商提供的特征曲線中得到。
" d$ X7 X' k$ G6 x- \, S+ l5 a; E+ x具體講,,該功能提供:, t+ ] w: a9 \+ S# O0 U. D
· 結(jié)果
% j- j- a7 Q) z· 靈敏度研究 ) x. I5 {2 u0 _0 N& P4 z
結(jié)構(gòu)仿真軟件包/ E/ Q' C1 W, u2 l0 m: p- I
Pro/MECHANICA?結(jié)構(gòu)仿真軟件包能讓工程師評估,、理解和優(yōu)化他們設(shè)計在現(xiàn)實環(huán)境中的靜態(tài)和動態(tài)結(jié)構(gòu)性能。CAD幾何體的精確表示以及獨特的自適應(yīng)解決方案技術(shù),,可以自動提供快速,、準(zhǔn)確的解決方案 該解決方案有助于提高產(chǎn)品質(zhì)量,并減少與延長開發(fā)時間相關(guān)的費用和無效原型。另外,,結(jié)構(gòu)仿真軟件包還提供了專用分析,,它能夠自動建立NASTRAN?等產(chǎn)品完全相關(guān)的FEA網(wǎng)以及與其它PTC產(chǎn)品和數(shù)據(jù)管理工具的端到端互操作性,其中包括其它CAD數(shù)據(jù),。( @* S9 O1 g2 l# v
通過直接在Pro/ENGINEER?模型上操作,,結(jié)構(gòu)仿真軟件包消除了數(shù)據(jù)傳遞問題,并提供了參數(shù)化優(yōu)化功能,。另外,,多學(xué)科仿真功能可以同時支持結(jié)構(gòu)、熱和運動設(shè)計優(yōu)化,。結(jié)構(gòu)仿真軟件包是Pro/MECHANICA系列的一部分和PTC i-系列的一名成員,,它為工程師提供了相關(guān)、參數(shù)化,、互操作和以互聯(lián)網(wǎng)為中心的建模和仿真功能,。; o9 x6 q; x2 o
功能
3 V( d( I1 t( y. j$ D& O 8 Y$ E7 O, P a' Q% b
優(yōu)化記錄查看由Pro/MECHANICA分析的零件的生動優(yōu)化記錄 : x0 G. J" t' w& ^, \$ i
: L2 y" _% X, `% h6 O' g3 t
最佳應(yīng)力等值線圖當(dāng)零件在其運動過程中旋轉(zhuǎn)時,查看應(yīng)力等值線圖,。
, c' U+ ]$ y% S/ ^' [: T建立幾何體
/ I+ z+ D5 X: p$ j8 M& f結(jié)構(gòu)仿真軟件包包括功能強大的,、基于特征的參數(shù)化建模工具,它能讓用戶自動用Pro/MECHANICA分析和仿真來促進相關(guān)設(shè)計更改,。這種強大的功能組合,,允許在更短的時間周期內(nèi)考慮更多的設(shè)計方案,并能讓由特殊機械行為驅(qū)動的更改按指數(shù)規(guī)律擴散,。
- m$ _+ v; `8 Z l: S結(jié)構(gòu)響應(yīng)仿真
. @( k" d. a. @' j# Q 結(jié)構(gòu)響應(yīng)仿真是審查設(shè)計在由工程師簡單指定的現(xiàn)實環(huán)境中的靜態(tài)和動態(tài)結(jié)構(gòu)性能的理想工具,。使用程序的高級振動仿真工具,可以確定設(shè)計的自然頻率和振動模式,,其中包括瞬時動力和頻率響應(yīng)仿真 不需要物理原型,。( ^- g* J) d3 J: ~! I
· 把負(fù)載和約束直接應(yīng)用到模型幾何體上,來仿真模擬了實際設(shè)計性能的現(xiàn)實環(huán)境,。
' a& A& P( E2 i3 |* \, s4 M· 通過在進行仿真之前,,指定收斂設(shè)置,來預(yù)先定義解決方案精確度的級別,,并在Pro/MECHANICA自動檢查錯誤,、收斂為一個精確的解決方案并生成用于驗證的收斂信息時監(jiān)視。 ! q' c5 ]% C5 u+ S; M
· 選擇一個或多個靈敏度參數(shù),,使它們在一個范圍內(nèi)變化,,然后檢查希望輸出的圖形,把它作為更改參數(shù)的一個函數(shù),。 : d j8 j# E- v5 h0 o4 N
· 用額定參數(shù)值的一個小小偏差來計算局部靈敏度結(jié)果,,并查看改變某個參數(shù)是否會產(chǎn)生顯著效果,。 # \0 X0 _4 X& l
· 通過指定多個設(shè)計參數(shù)和一個設(shè)計目標(biāo),來在成本,、質(zhì)量,、位移、應(yīng)力,、反作用力,、應(yīng)變、頻率或設(shè)計的所有其它方面,,優(yōu)化設(shè)計,。例如,在保持應(yīng)力,、第一階眾數(shù)頻率和范圍內(nèi)最大位移不變的同時,,將部件的質(zhì)量減到最小。 0 J7 W4 a3 b% b7 \% s
· 瀏覽被選中模型實體的位移,、應(yīng)力和應(yīng)變,,并保存為邊緣、輪廓和查詢圖,。
2 [% h+ l4 n: W+ j1 V& V· 瀏覽位移和主應(yīng)力的矢量圖,,以及在標(biāo)準(zhǔn)梁截面、位移動畫,、模型外形和優(yōu)化形狀記錄上的結(jié)果,。 ! P% f+ ~0 Y M2 w8 L
· 檢查位移、速度,、加速度,、應(yīng)力和均方根參數(shù)結(jié)果,并保存為邊緣,、輪廓和查詢圖,。 7 w1 J, x/ O* a" e" X
· 對以線性、半對數(shù)和對數(shù)形式得出的“每一步”測量值的圖形進行評估,。
) ]: Q) G: ^3 H+ [· 獲得所有“單值”評估方法(最小值,、最大值,、最大絕對值和均方根值)的綜合值,。 / n: N! g, e( O. `$ ~9 N
有限元建模技術(shù)和后處理技術(shù)
9 @3 ~+ F- M3 |" R! L/ v 結(jié)構(gòu)仿真軟件包可以在設(shè)計環(huán)境中或根據(jù)設(shè)計人員給出的規(guī)格,自動生成實體模型和薄壁實體的有限元網(wǎng),。交互式求精功能允許設(shè)計人員快速評估多種環(huán)境和幾何條件下的不同模型的配置。這些特征是:8 J& a# s8 M) G
· 減少分析時間 % b. r' Z, X9 J8 E" \
· 允許對更多的設(shè)計變型進行分析 + m) e% c8 {6 z+ B
· 提高設(shè)計柔性和產(chǎn)品質(zhì)量
5 @/ H& u6 r) _- D4 [ 一旦生成網(wǎng),,模型就可以被輸出到有限元分析程序,,其中包括ANSYS?,、COSMOS/M?、MSC/NASTRAN?和MSC/PATRAN?,,以便$ p4 V9 c6 O+ U% d; K; r
· 任何時候都不用離開Pro/MECHANICA環(huán)境,,而利用這些一流解算裝置的高端分析工具。 9 I, e7 n8 L' _/ D/ ~+ S
· 提高效率,,因為沒有任何必要再運行多個程序或在系統(tǒng)之間轉(zhuǎn)換文件,。 ! o+ ?8 |+ b% Q: l
后處理工具通過易用界面提供了一個高級功能。結(jié)果是在最初的零件幾何體中獲得的,,并非設(shè)計的網(wǎng)格化表示,。熟悉Pro/MECHANICA的工程師將很快精通后處理工具。
& y+ X1 v) ?: |疲勞分析模塊5 M! Y. s1 s; T/ W3 c! U3 p
當(dāng)工程組件經(jīng)常受到重復(fù)加載和卸載循環(huán)時,,就會發(fā)生故障,,即使設(shè)計的應(yīng)力低于恒定負(fù)載標(biāo)準(zhǔn):靜態(tài)安全值。在這些情況下,,發(fā)生故障的機械被稱為疲勞,,而考察設(shè)計的疲勞性能通常則被稱為耐力評估。
5 E, m, ^# \2 n7 _3 ?4 K' ZPro/MECHANICA疲勞分析模塊能讓工程師在產(chǎn)品生命周期的早期,,預(yù)測和提高他們設(shè)計的疲勞性能,。該工具能夠減少設(shè)計反復(fù)和對多個原型昂貴的測試程序。疲勞分析模塊使用的疲勞技術(shù)是通過與耐力軟件的世界領(lǐng)先供應(yīng)商nCode國際有限公司的合作來提供的,。- O- o8 W& L5 b( k4 g u
Pro/MECHANICA疲勞分析模塊是在設(shè)計過程早期使用的一種工具,,它可以評估承受反復(fù)加載的設(shè)計的耐力,并幫助設(shè)計工程師了解設(shè)計更改對組件疲勞壽命的影響,。
- D* L; D& T8 e- o# H 因為疲勞分析模塊是一個完全集成的Pro/MECHANICA模塊,,所以,可以直接對設(shè)計幾何體(CAD模型)進行參數(shù)化,、相關(guān)性的設(shè)計研究,,以分析最佳的設(shè)計方案。例如,,用戶可以進行設(shè)計調(diào)查,,以便在保持疲勞壽命的同時,在預(yù)先確定的范圍內(nèi),,把設(shè)計的重量減到最小,。另外,把疲勞,、凈力,、振動和熱設(shè)計目標(biāo)或限制結(jié)合起來,也可以進行多規(guī)則設(shè)計研究,。2 ^5 O* ^7 }- P+ v, P D7 W6 s/ @! u
功能
5 O/ q# ]' s6 `4 j$ T' X m- qwww.ptc.com/products/proe/sim/fatigue2.htm% D) h2 U# h) c i& p' B+ e Q$ F
建立模型! i1 q( }: W: p& W, }' N/ W$ J Q
疲勞分析模塊完全在Pro/MECHANICA用戶界面中運行 用戶簡單地指定一個現(xiàn)有的靜態(tài)分析,,然后定義材料屬性和負(fù)載函數(shù)以及研究需要的設(shè)計壽命。軟件中有材料庫和負(fù)載函數(shù)發(fā)生器,,但是,,如果有用,,用戶可以導(dǎo)入這些信息,。幾何體可以從所有主要的CAD系統(tǒng),通過PTC的相關(guān)拓?fù)淇偩(ATB),、標(biāo)準(zhǔn)文件格式或直接訪問數(shù)據(jù)庫來導(dǎo)入,。% ~1 o& t1 H2 s$ i9 p
疲勞研究結(jié)果
" G1 U) A9 m+ L7 m. v; Y疲勞分析模塊計算下列結(jié)果:% T# \, o" d0 d* `
· 壽命 預(yù)測的失效周期
4 s! _4 d- K: f m· 破壞 由負(fù)載引起的百分比測量
3 ?$ G: J) @; e9 @7 x· 安全因素 根據(jù)預(yù)測的失效
) o; e8 m3 I, s5 {4 W1 F5 {· 壽命置信度 結(jié)果可靠性的測量 7 x* k2 J% N6 l/ r: K
所有這些結(jié)果都可以使用標(biāo)準(zhǔn)的Pro/MECHANICA可視化工具來處理,,其中包括邊緣,、輪廓和圖表,。
9 k/ [" O% A5 b5 d3 Dwww.ptc.com/products/proe/sim/fatigue3.htm
8 {0 x, a: u( \- o) I優(yōu)化- ?) W4 Q: C0 h! U: c3 p: @- R- k. o1 ?
此外,,可以定義和記錄結(jié)果的局部和全局測量值,以便進行靈敏度和優(yōu)化設(shè)計研究,。用戶可以建立參數(shù)化幾何模型,,即使原始數(shù)據(jù)是導(dǎo)入的,給每個變量參數(shù)分配一個允許范圍,,并指定設(shè)計目標(biāo)和性能范圍,。
0 ?% ?8 |' g, c! X運動仿真編程工具箱
. X' \2 ?8 n! t( K! r 運動仿真編程工具箱能讓公司和商品開發(fā)人員,在運動仿真選件中定制,、增加運動仿真和優(yōu)化工具,,以滿足他們的需要。運動仿真編程工具箱通過讓熟悉C,、C++或FORTRAN的工程師,,建立精確的運動方程式(通過方程式開發(fā)工具),并把它們連接到外部或內(nèi)部仿真程序中(通過方程式運行時間),,擴充了運動仿真選件的功能,。
3 `7 q- \6 M! [- \6 E3 G4 }產(chǎn)品的主要特征: ?9 K& W3 P5 D% L9 j
方程式開發(fā)工具
( R7 I' b' f+ Z+ w5 W, F) e% l9 N 該模塊通過以一種可以被外部程序使用的壓縮格式,,把一個完整的運動模型導(dǎo)出系統(tǒng),,來支持運動方程式。該工具能讓復(fù)雜的機械模型被集成到一個控制系統(tǒng)設(shè)計和仿真程序中,,而不會失真,,也不需要手工建立動力方程式。, v$ a( U4 `" R' @ Z
具體講,,運動仿真編程工具箱支持:- A; R' V3 a+ L9 I( f' m$ b/ j) f
· 復(fù)雜方程式計算 2 t3 Y9 H9 ?- E M& @
· 完全參數(shù)化的,、壓縮的模型的簡單輸出
* ]$ Z# L! S9 n4 \" |/ N6 n1 ^· 連接到各種方程式的接口
9 F# |8 \" `7 z: c1 \熱傳導(dǎo)仿真軟件包
! H) ~. B2 q5 [7 f) a Pro/MECHANICA?熱傳導(dǎo)仿真軟件包為設(shè)計工程師提供了仿真承受熱負(fù)載的零件和部件行為的專用工具,。常見的通過仿真進行的產(chǎn)品性能評估,可以仿真設(shè)計更改,,這些更改精簡了設(shè)計過程,提高了產(chǎn)品質(zhì)量,,并降低了整體開發(fā)成本,。
* D6 f# M) d5 G6 d+ ~2 r1 } 熱傳導(dǎo)仿真軟件包直接在Pro/ENGINEER模型上操作,因此消除了數(shù)據(jù)傳遞問題,,并提供了使用相關(guān)仿真特征來進行真正參數(shù)化分析的功能,。另外,熱傳導(dǎo)仿真解決方案功能還支持與其它PTC產(chǎn)品和數(shù)據(jù)管理工具以及其它CAD數(shù)據(jù)的端到端互操作性,。+ n2 H" W0 v1 k3 ^6 T' t; y
熱傳導(dǎo)仿真軟件包是Pro/MECHANICA系列的一部分,,也是PTC i-系列的一名成員,它為工程師提供了相關(guān)性,、參數(shù)化,、互操作和以互聯(lián)網(wǎng)為中心的建模功能。/ w# k- o+ h. J4 b( a
Pro/MECHANICA把Pro/ENGINEER行為建模技術(shù)擴展到了熱反應(yīng)領(lǐng)域,。另外,,多學(xué)科仿真功能能夠同時支持結(jié)構(gòu)、熱傳導(dǎo)和運動設(shè)計優(yōu)化,。結(jié)合參數(shù)化優(yōu)化功能后,,設(shè)計人員現(xiàn)在有能力通過它的功能改進他們設(shè)計的形式和尺寸。熱傳導(dǎo)仿真軟件包是一個獨立產(chǎn)品,,但是,,也可以被用作Pro/ENGINEER-Foundation的集成選件。4 \9 N6 A7 ^* L T0 s/ e+ r# M0 f
功能) ?$ p4 K; E4 j1 m3 Y3 c0 B5 D
建立幾何體
( d; V* |- p: v! D 熱傳導(dǎo)仿真軟件包包括功能強大的,、基于特征的參數(shù)化建模工具,,它能讓用戶自動用Pro/MECHANICA分析和仿真來促進相關(guān)設(shè)計更改。這種強大的功能組合能在更短的時間周期內(nèi)考慮更多的設(shè)計方案,,并能讓由專業(yè)機械行為驅(qū)動的更改按指數(shù)規(guī)律增生,。
' ~) o/ K0 w9 O! T; ?熱傳導(dǎo)仿真 |
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