1、Pro/E5.0 Mechanica模块基本操作模块基本操作主要内容主要内容MechanicaMechanica模块简介模块简介分析模型的基本方法步骤分析模型的基本方法步骤常用结构分析常用结构分析：静态、静态、模态、失稳、疲劳、标准、敏感度与优化分析热力学分析热力学分析：稳态、瞬态分析结构结构-热耦合分析热耦合分析总结总结Mechanica模块简介模块简介Mechanica 分为两个模块结构模块（Structure）侧重于模型的结构完整性；热模块（Thermal）用于评估热传递特性。Mechanica模块简介模块简介 Mechanica 具有两种模式-集成模式和独立模式。1.在集成模式下，所有
2、 Mechanica 功能都在Pro/ENGINEER 内执行。2.在独立模式下，在单独的用户界面中工作，根据导入的几何或使用 Mechanica 几何创建工具创建的几何来开发模型。两者对比：集成模块便捷易懂；独立模式功能强大，界面仿专集成模块便捷易懂；独立模式功能强大，界面仿专业分析软件（业分析软件（ANSYSANSYS、ABAQUSABAQUS）。Mechanica模块简介模块简介进入模块：“应用模块”-“Mechanica(M)”。勾选表示免费试用版本子模块：结构、热勾选表示接入ANSYS等专业有限元分析软件关系到网格划分方式，一般情况接受默认值分析模型的基本方法步骤分析模型的基本方法步
3、骤基本流程基本流程：分析模型的基本方法步骤分析模型的基本方法步骤一、建立模型一、建立模型简化模型简化模型分配材料分配材料模型理想化模型理想化施加载荷、约束施加载荷、约束建立接触区域建立接触区域 分析模型的基本方法步骤分析模型的基本方法步骤一、建立模型一、建立模型简化模型简化模型 目的：隐含或删除与分析无关的特征或几何，从而加快分析运行速度。常用处理方法：1.隐含对模拟影响不大的特征，如外观倒角、圆角、小孔、槽等。2.对称特征处理。3.去除模型里对分析不恰当的部分。分析模型的基本方法步骤分析模型的基本方法步骤一、一、建立模型建立模型分配材料分配材料 将库中的材料分配给模型。单击图标 ，系统弹出“
4、材料指定”对话框。分析模型的基本方法步骤分析模型的基本方法步骤模型中材料的名称Compents(部件)、Volumes(体积块)当前选取的模型对象材料名称一般情况接受默认值，系统默认为各向同性材料分析模型的基本方法步骤分析模型的基本方法步骤一、建立模型一、建立模型模型理想化模型理想化 （1）创建壳 （2）创建壳对 （3）创建梁 （4）创建弹簧 分析模型的基本方法步骤分析模型的基本方法步骤一、一、建立模型建立模型模型理想化模型理想化 （1）创建壳 当模型的厚度远小于它的长和宽时（参考值：长、宽10*厚），就可以使用该工具对模型进行简化。单击图标 ，系统弹出“壳定义”对话框。分析模型的基本方法步骤
5、分析模型的基本方法步骤名称Simple(简单)、Advanced(高级)Individual(单一):单个曲面Boundary(边界):整个模型曲面Intent(目的)：多个曲面集合此后对话框中，含义皆类同。要选取的曲面对象厚度分配材料分析模型的基本方法步骤分析模型的基本方法步骤一、一、建立模型建立模型模型理想化模型理想化 （2）创建壳对 单击图标 ，系统弹出“壳对定义”对话框。分析模型的基本方法步骤分析模型的基本方法步骤Constant(常数)、Multi-Constant(多个常数)接受默认值选取曲面对象接受默认值分配材料接受默认值分析模型的基本方法步骤分析模型的基本方法步骤一、一、建立模
6、型建立模型模型理想化模型理想化 （3）壳与壳对的注意事项 1.在集成模式下，Mechanica不允许使用部分是实体，部分是薄壳的混合模型。2.壳对：一般建立几何时必须是块（体），不需要输入厚度。3.壳：一般建立几何时是面，需要指定厚度。分析模型的基本方法步骤分析模型的基本方法步骤一、一、建立模型建立模型模型理想化模型理想化 （4）创建梁 轴向尺寸远大于其它方向尺寸的单元类型。单击图标 ，系统弹出“梁定义”对话框。分析模型的基本方法步骤分析模型的基本方法步骤为梁指定几何图元并在模型中选取相关的几何图元指定梁载荷坐标系的 XY 平面的方向定义相对于WCS的偏距、与X轴的旋转角度指定要在各个梁端点释
7、放的自由度选取梁截面类型分析模型的基本方法步骤分析模型的基本方法步骤一、一、建立模型建立模型模型理想化模型理想化 （5）创建弹簧 用于简化对象之间线性的弹力与扭矩。单击图标 ，系统弹出“弹簧定义”对话框。注意：弹簧连接的两对象必须是处于不完全约束状态，其自由度与弹簧保持一致。分析模型的基本方法步骤分析模型的基本方法步骤胡克定律的系数K值分析模型的基本方法步骤分析模型的基本方法步骤一、一、建立模型建立模型施加载荷、约束施加载荷、约束 （1）创建力/力矩载荷 （2）创建压力载荷 （3）创建承载载荷 （4）创建重力载荷 （5）创建离心载荷 （6）创建温度载荷 （7）创建位移约束分析模型的基本方法步骤
8、分析模型的基本方法步骤一、一、建立模型建立模型施加载荷、约束施加载荷、约束 （1）创建力/力矩载荷 向模型添加力、力矩。单击图标 ，系统弹出“力/力矩载荷”对话框。分析模型的基本方法步骤分析模型的基本方法步骤载荷名称载荷集名称载荷施加对象力载荷力矩载荷分析模型的基本方法步骤分析模型的基本方法步骤一、一、建立模型建立模型施加载荷、约束施加载荷、约束 （2）创建压力载荷 向模型中平面施加压力载荷。单击图标 ，系统弹出“压力载荷”对话框。分析模型的基本方法步骤分析模型的基本方法步骤点击“高级”可以自定义的分析模型的基本方法步骤分析模型的基本方法步骤一、一、建立模型建立模型施加载荷、约束施加载荷、约束
9、 （3）创建承载载荷 向模型的曲面和曲线施加力载荷。单击图标 ，系统弹出“承载载荷”对话框。注意：只能在3D模型中选择曲面和曲线，不支持平面和直线。分析模型的基本方法步骤分析模型的基本方法步骤分析模型的基本方法步骤分析模型的基本方法步骤一、一、建立模型建立模型施加载荷、约束施加载荷、约束 （4）创建重力载荷 对模型施加重力载荷，即重力加速度。单击图标 ，系统弹出“重力载荷”对话框。标准重力为9.81m/s2。分析模型的基本方法步骤分析模型的基本方法步骤施加力的方式分析模型的基本方法步骤分析模型的基本方法步骤一、一、建立模型建立模型施加载荷、约束施加载荷、约束 （5）创建离心载荷 对模型设计角速
10、度、角加速度，使模型产生一个离心载荷。单击图标 ，系统弹出“离心载荷”对话框。分析模型的基本方法步骤分析模型的基本方法步骤分析模型的基本方法步骤分析模型的基本方法步骤一、一、建立模型建立模型施加载荷、约束施加载荷、约束 （6）创建温度载荷 对全局模型指定温度变化时，可以添加上全局温度载荷。单击图标 ，系统弹出“全局温度载荷”对话框。分析模型的基本方法步骤分析模型的基本方法步骤模型实际温度环境温度分析模型的基本方法步骤分析模型的基本方法步骤一、一、建立模型建立模型施加载荷、约束施加载荷、约束 （7）创建位移约束 对模型中点、线、面进行约束。单击图标 ，系统弹出“约束”对话框。分析模型的基本方法步
11、骤分析模型的基本方法步骤选取点、线、面约束方式自由、固定、定角旋转自由、固定、定距偏移分析模型的基本方法步骤分析模型的基本方法步骤一、一、建立模型建立模型建立接触区域建立接触区域 （1）创建刚性连接 （2）创建紧固件连接 分析模型的基本方法步骤分析模型的基本方法步骤一、一、建立模型建立模型建立接触区域建立接触区域 （1）创建刚性连接 在选取的点、线、面两对象之间创建刚性连接。单击图标 ，系统弹出“刚性连接定义”对话框。分析模型的基本方法步骤分析模型的基本方法步骤简单高级分析模型的基本方法步骤分析模型的基本方法步骤一、一、建立模型建立模型建立接触区域建立接触区域 （2）创建紧固件连接 在两个组件
12、之间创建并且仿真螺栓连接。单击图标 ，系统弹出“紧固件连接定义”对话框。分析模型的基本方法步骤分析模型的基本方法步骤Bolt(螺栓)、Screw(螺母)勾选表示紧固件具有固定旋转自由度勾选表示紧固件要承载剪应力载荷勾选表示紧固件要承受预紧力载荷分析模型的基本方法步骤分析模型的基本方法步骤 二、分析模型二、分析模型建立分析建立分析运行分析运行分析获取结果获取结果 分析模型的基本方法步骤分析模型的基本方法步骤 二、分析模型二、分析模型建立分析建立分析 （1）创建静态分析 模拟模型结构的刚度和强度，根据约束和载荷条件计算模型的应力和应变。1.单击图标 ，系统弹出“分析和设计研究”对话框。2.单击“文
13、件”-“新建静态分析”。分析模型的基本方法步骤分析模型的基本方法步骤分析模型的基本方法步骤分析模型的基本方法步骤名称必要说明约束集载荷集收敛方法：1.Single-Pass Adaptive(单通道自适应)2.Multi-Pass Adaptive(多通道自适应)3.Quick Check(快速检查)分析模型的基本方法步骤分析模型的基本方法步骤二、分析模型二、分析模型运行分析运行分析 1.选取一分析项，单击图标 ；2.弹出“问题”对话框，点选“是”；3.弹出“问题”对话框，点选“是”。分析模型的基本方法步骤分析模型的基本方法步骤二、分析模型二、分析模型运行分析运行分析 4.系统计算结束，即弹出
14、“诊断”结果，单击“关闭”；分析模型的基本方法步骤分析模型的基本方法步骤二、分析模型二、分析模型运行分析运行分析 5.“分析和设计研究”对话框中的“绿勾”表示该项分析已成功完成。分析模型的基本方法步骤分析模型的基本方法步骤二、分析模型二、分析模型获取结果获取结果 1.单击“分析和设计研究”对话框上的图标 ；2.弹出“结果窗口定义”对话框，设置各选项，单击“确定并显示”。分析模型的基本方法步骤分析模型的基本方法步骤X轴XY平面XZ平面常用量分析模型的基本方法步骤分析模型的基本方法步骤条纹图形向量模型分析模型的基本方法步骤分析模型的基本方法步骤三、优化模型三、优化模型新建优化设计研究 优化设计是一
15、种寻找最佳设计方案的技术。它是由用户指定研究目标、约束条件和设计参数等。然后，在参数的指定范围内求出可满足研究目标和约束条件的最佳解决方案。1.分析前，先新建“模拟测量”值(“插入”-“模拟测量”)。分析模型的基本方法步骤分析模型的基本方法步骤分析模型的基本方法步骤分析模型的基本方法步骤三、优化模型三、优化模型新建优化设计研究 2.新建优化分析，并运行。分析模型的基本方法步骤分析模型的基本方法步骤选择板厚变量两次选择自定义的设计目标分析模型的基本方法步骤分析模型的基本方法步骤三、优化模型三、优化模型新建优化设计研究 3.单击“分析和设计研究”对话框：“信息”-“优化历史”。4.系统会弹出两个对话框，接受默认到底。总结总结 Pro/E WF5.0 Mechanica模块的基本操作过程：建立模型-运行分析-优化模型。
