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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(jìn)設(shè)計,，這時進(jìn)行更改更容易而且代價更低。Pro/MECHANICA仿真解決方案
* p5 @- D1 z6 k, A) W5 H' i3 d# N競爭優(yōu)勢
7 |" f( c& O/ O u 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,。
- Z+ W- b: R2 E/ S, M% f0 K. ] 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,。- @* n" z# u3 w2 _8 w$ g& z% r
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(jìn)設(shè)計，這時進(jìn)行更改更容易而且代價更低,。5 E4 s% t Y; ]8 i
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,。1 P6 r7 w, i- T m4 k8 G
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,。: E9 J4 ^0 L/ c3 _4 q$ o
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。
0 s1 \: r; n8 z C9 Y 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,。
, Z! T6 C$ S1 ~' w' s) I4 j; t 公共仿真環(huán)境 Pro/MECHANICA通過繼承Pro/ENGINEER機械設(shè)計擴(kuò)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,。
4 v$ e" @: u$ m, {, c3 M/ Z仿真接口& k0 k1 G4 K0 V: F# o5 K/ K
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,。
/ [+ D4 O9 O+ l; q) _產(chǎn)品的主要特征9 m$ o) y0 f3 m* j' {
連接工具9 [; w% M& _5 U: H: Z- P+ {
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(kuò)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,。& i5 N- F3 q! {4 u b2 R* w
具體講，連接工具能夠：' s8 K+ n; \* n6 h
· 與CADDS 5集成
2 J5 e+ R4 A0 i· 與CATIA集成
8 B x B0 n4 i- b! A4 S* w( b) q· 與Unigraphics集成 5 s5 e; \" {7 |* H
· 改變導(dǎo)入設(shè)置 ) \1 y+ I1 `: Q1 f$ Q; A
· 支持行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)接口 . |. Q* n& I& F6 n, E6 n
輪胎模型
6 n8 V, `! z; u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,。* D1 {* ~0 n4 |- k& A3 r( X
具體講，該功能提供：7 c: j+ b3 v) Y; h; }
· 結(jié)果 % [' d2 B8 y( g
· 靈敏度研究
* t) Y! O1 a. b k* ?% C3 z+ T7 q結(jié)構(gòu)仿真軟件包
$ k2 H2 q+ B, g5 w1 C6 X1 ~ 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)。; d) P9 `) o: S& O8 E, B
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,。* U$ T6 R6 H; W% a: d: Q
功能
, }9 `+ _% f; X' ]1 {$ j
6 N! A2 l9 p. t, `- q優(yōu)化記錄查看由Pro/MECHANICA分析的零件的生動優(yōu)化記錄
8 ^1 E9 i% Q V, }* E9 D/ Q
7 M& A# A% J `# p5 h. f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。
! m+ \# V: ?; o- g# d' Z建立幾何體
1 k2 Y8 F! W' Q# b' S: j" H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(jìn)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(kuò)散。4 h9 x9 v# W' J! F0 Z# U4 f
結(jié)構(gòu)響應(yīng)仿真
C1 H8 s' y+ d2 @. O 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,。5 E! r& ]- D* o0 E+ u6 b' \
· 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。 ; p0 i4 I1 z" Z; |3 p
· 通過在進(jìn)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,。
6 I3 M. D; O* Z· 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)。 $ x0 \/ e& a5 I
· 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,。 " }- M! B/ E7 q, `! x
· 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。 * H, x4 k+ p& @
· 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,。
3 H1 s. \ w6 a% X9 A! L5 C/ o· 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,。
" o8 @4 m, h3 T· 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,。
5 s9 Z- E5 {% ] V· 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(jìn)行評估,。 7 j& g" @4 u% W8 G/ S4 a; i+ g, A
· 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,。 1 e Y, ~$ H( ^8 M( P5 w
有限元建模技術(shù)和后處理技術(shù)
$ B0 z6 J4 l1 X! P: y 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：
. w" y- m5 P" }1 I' q+ e9 w- D· 減少分析時間 . T T+ V+ f0 B2 s8 B/ Q W, [1 f
· 允許對更多的設(shè)計變型進(jìn)行分析 2 }4 G P, [6 N/ `" B
· 提高設(shè)計柔性和產(chǎn)品質(zhì)量
2 l# V- @, k( l2 E+ j* n: \ 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
$ L, `4 ]' g& U, @' l1 k* F· 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,。
* G2 f5 J. w! T* C· 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。
% t% v7 z9 s* Z' a/ F! S 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,。
. n0 ^# N& x; S( @疲勞分析模塊
2 C# _$ x y( ^ 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,。' v! i! @& W% ^. @. O1 F y
Pro/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,。& u+ n- K$ }' o$ v
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,。* K9 }9 v& d! D3 `
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(jìn)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(jìn)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(jìn)行多規(guī)則設(shè)計研究,。7 ^* g+ ^$ ^5 g* U( A* O
功能
0 L, p9 ~3 ^" f7 E* v% W' `www.ptc.com/products/proe/sim/fatigue2.htm
( q- m" v. G, U+ `6 E q建立模型7 `5 Q' f/ e- y7 e3 P* x n+ J0 v
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 m' N( b" e3 L7 @* Q' K& h疲勞研究結(jié)果5 _% @; k' e( u) ^2 t- [: C
疲勞分析模塊計算下列結(jié)果：
8 a" D! {0 \. P @- W+ X· 壽命 預(yù)測的失效周期
2 D- m8 G+ |- n· 破壞 由負(fù)載引起的百分比測量
+ X' ]/ i: q# e2 M, }· 安全因素 根據(jù)預(yù)測的失效 : Q! {4 G) u3 L8 q& W( m- G
· 壽命置信度 結(jié)果可靠性的測量
, I: B) t T* S- \3 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,。
' I7 }+ [; u$ }% bwww.ptc.com/products/proe/sim/fatigue3.htm
% m$ x0 q4 Z6 F; s優(yōu)化
# E2 ]) e9 B8 Z5 v5 v: G 此外,，可以定義和記錄結(jié)果的局部和全局測量值，以便進(jìn)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 T4 L6 `( n5 X$ i/ b
運動仿真編程工具箱
$ Q3 `; @+ s% s1 E" b% F 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(kuò)充了運動仿真選件的功能。
5 V1 d$ ?) V6 E+ F+ O產(chǎn)品的主要特征
' M: ]2 R8 H/ |! d- O方程式開發(fā)工具, ^- y$ {# l& B
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。
. l; m$ B- {1 O, x5 f/ k0 S具體講,，運動仿真編程工具箱支持：
/ a8 y# z2 i O7 y8 {* j) z* e· 復(fù)雜方程式計算
+ F% H8 C9 }' P3 L. ?· 完全參數(shù)化的,、壓縮的模型的簡單輸出 " u4 a& I# m" f3 N( C; |
· 連接到各種方程式的接口
! c4 `# b( x+ S/ n& O7 Y熱傳導(dǎo)仿真軟件包; D6 R) z( t+ W. l; C3 _
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(jìn)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,。
# J& \' V+ ]2 _5 \: L4 h 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(jìn)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。, r" }+ u Q2 Z) J0 @) B
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,。
, i" V& H9 D( c t6 q/ f Pro/MECHANICA把Pro/ENGINEER行為建模技術(shù)擴(kuò)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(jìn)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,。 _# a2 f/ V, Q5 D! O) c- R, B
功能5 U' j. R% }+ E& B& }2 o
建立幾何體* n( `% A! b2 M- U2 E+ n
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(jìn)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,。* s# b7 D5 r5 {1 K
熱傳導(dǎo)仿真 |
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發(fā)表于 2008-8-6 11:31:22
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