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Pro/MECHANICA是美國(guó)PTC(Parametric Technology Coporation，參數(shù)技術(shù)公司)開(kāi)發(fā)的有限元軟件。Pro/MECHANICA有集成模式和獨(dú)立模式兩種工作模式。該軟件可以實(shí)現(xiàn)和 Pro/ENGINEER的完全無(wú)縫集成。其主要模塊可以分為 Pro/MECHANICA STRUCTURE(結(jié)構(gòu)分析軟件包)、Pro/MECHANICA THERMAL(溫度分析軟件包)和 Pro/MECHANICAMOTION(運(yùn)動(dòng)分析軟件包)三個(gè)部分。本研究主要討論如何通過(guò) Pro/MECHANICASTRUCTURE軟件包，在集成工作模式下對(duì)三輪競(jìng)速輪椅的模型進(jìn)行有限元分析。
使用Pro/MECHANICA的一般過(guò)程：
使用Pro/MECHANICA進(jìn)行有限元分析的基本步驟如下。
(1) 建立幾何模型：在Pro/ENGINEER中創(chuàng)建幾何模型。
(2) 識(shí)別模型類(lèi)型：將幾何模型由Pro/ENGINEER導(dǎo)入Pro/MECHANICA中，此步需要用戶確定模型的類(lèi)型，默認(rèn)的模型類(lèi)型是實(shí)體模型。
(3) 設(shè)定模型的材料、約束和載荷。
(4) 設(shè)定模型的材料物性。在裝配分析中，可以為不同的零件分配不同的材料屬性。在應(yīng)力分析中，必需的材料特性是楊氏模量和泊松比。
(5) 為模擬模型在現(xiàn)實(shí)中的功能，必須設(shè)定模型的約束。定義約束就是限制模型的自由度個(gè)數(shù)。
(6) 設(shè)定模型載荷(載荷種類(lèi)有：點(diǎn)載荷、邊載荷以及面壓力載荷等)。
(7) 有限元網(wǎng)格劃分：由Pro/MECHANICA中的AutoGEM(自動(dòng)網(wǎng)格劃分器)工具完成有限元網(wǎng)格的自動(dòng)劃分。
(8) 定義分析任務(wù)，運(yùn)行分析：首先建立分析任務(wù)，然后Pro/MECHANICA進(jìn)行錯(cuò)誤檢查，進(jìn)行計(jì)算，生成計(jì)算結(jié)果數(shù)據(jù)和計(jì)算過(guò)程信息。
(9) 根據(jù)設(shè)計(jì)變量計(jì)算較感興趣的項(xiàng)目。
(10) 圖形顯示計(jì)算結(jié)果：可以顯示變形情況、應(yīng)力分布以及模態(tài)振型等計(jì)算結(jié)果。
在Pro/ENGINEER中，分別建立車(chē)架、車(chē)把、前輪和后輪等零件模型。因?yàn)槭且獙?duì)競(jìng)速輪椅整體進(jìn)行靜力分析，因此將主軸、軸承與車(chē)輪做成一體的。模型單位設(shè)置為mm、N、，尺寸采用1∶1比例，沒(méi)有對(duì)模型進(jìn)行任何簡(jiǎn)化。創(chuàng)建幾何模型時(shí)采用了大量的拉伸、掃描和混合掃描特征，在幾何特征交接處進(jìn)行了大量仔細(xì)的編輯，使之盡可能模仿真實(shí)狀況，以便于后面的有限元分析時(shí)，能夠連續(xù)合理地劃分網(wǎng)格。最后將各個(gè)零件通過(guò)面對(duì)齊和軸線對(duì)齊等約束裝配到一起。
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