Домашние задания и методические указания по их выполнению

Лабораторная работа №1

СОЗДАНИЕ ПРОСТЫХ ДЕТАЛЕЙ В СИСТЕМЕ PRO/ENGINEER. СОЗДАНИЕ ЗАКРЕПЛЕНИЙ В PRO/ENGINEER MECHANICA

ОБЩИЕ УКАЗАНИЯ

 

1.1. Цель работы

 

Научиться создавать простые детали в Pro/ENGINEER. Получение навыков создания закреплений в модуле Pro/ENGINEER Mechanica.

 

1.2. Содержание работы

 

Pro/ENGINEER Mechanica это составная часть САЕ инструмента дающая возможность для проведения анализа механических и тепловых характеристик физической модели с использованием виртуальных 3D-моделей, позволяет определить критические значения параметров модели при различных воздействиях и на основе полученных результатов анализа изменить проект. В работе предполагается выполнить следующее:

1) изучить возможности системы Pro/ENGINEER по построению 3D моделей простой формы;

2) уяснить методику построения 3D моделей;

3) изучить возможности модуля Pro/ENGINEER Mechanica по заданию различного вида закреплений;

4) уяснить методику создания закреплений в Pro/ENGINEER Mechanica;

5) составить отчет о выполненной лабораторной работе.

При выполнении лабораторной работы техника безопасности должна соблюдаться при работе с компьютером.

 

ДОМАШНИЕ ЗАДАНИЯ И МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ИХ ВЫПОЛНЕНИЮ

 

2.1. Задание № 1

 

Изучить назначение, возможности, модуля Pro/ENGINEER Mechanica

 

Для выполнения домашнего задания следует проработать содержание настоящего раздела.

 

Pro/ENGINEER Mechanica системы Pro/ENGINEER позволяет инженерам-конструкторам самостоятельно оценить, исследовать и оптимизировать структурное поведение разрабатываемых ими конструкций, находящихся под воздействием реальных статических и динамических нагрузок. Точное представление геометрии и уникальная адаптивная методика расчета позволяют легко получать быстрые и точные решения - решения, которые помогают повысить качество изделий, сокращая при этом время и расходы на разработку, а также расходы на изготовление и испытание опытных образцов.

Pro/ENGINEER Mechanica также имеет специализированные средства автоматической генерации полностью ассоциативных конечно- элементных сеток для проведения дальнейшего расчета в системах типа NASTRAN®, и может использоваться совместно с другими продуктами и средствами управления данных разработанными компанией PTC. Работая непосредственно с моделью Pro/ENGINEER Mechanica полностью исключает проблемы, неизбежные при передачи данных между различными программами и, одновременно, предоставляет разработчику мощные возможности параметрической оптимизации конструкции. Возможности проведения многозадачного анализа позволяют проводить одновременную оптимизацию по прочностным, тепловым и кинематическим характеристикам.

Pro/ENGINEER Mechanica предоставляет мощные возможности параметрического моделирования, основанные на использовании интеллектуальных операций- фичеров (features), позволяющие автоматически осуществлять изменения конструкции по результатам проведенного анализа. Обладание такой мощной функциональностью дает возможность за меньшее время рассмотреть большее количество вариантов конструкции и эффективно провести через весь проект изменения, отражающие специфику поведения конструкции под действием механических нагрузок.

Основные возможности:

- статический анализ напряженно-деформированных состояний конструкции под воздействием различного типа нагрузок, учет контактных взаимодействий;

- модальный анализ конструкций, полностью закрепленных или обладающих степенями свободы, определение собственных частот и форм колебаний;

- - расчет устойчивости, коэффициента запаса устойчивости и критической нагрузки;

- моделирование установившихся тепловых состояний конструкции при различных тепловых нагрузках и граничных условиях – заданных температурах и режимах конвекции;

- комплексный анализ конструкции, в котором результаты теплового анализа используются как нагрузки для прочностного анализа.

Pro/ENGINEER Mechanica позволяет проводить:

- стандартные исследования как исходной модели, так и модели при любых допустимых значениях параметров проектирования (геометрических размеров, механических характеристик материалов);

- исследования локальной и глобальной чувствительности конструкции к изменению параметров проектирования;

- целевую оптимизацию конструкции и оценку возможности существования конструкции с заданными параметрами.

Кроме того, осуществляется автоматическая генерация сеток элементов, а также имеются широкие возможности по интерактивному управлению сетками.

Предусмотрены разнообразные форматы интерпретации результатов моделирования: редактируемая цветовая палитра, изолинии и изоповерхности, использование разрезов и сечений, разобранные виды, динамический запрос, анимация собственных форм колебаний, графики и др.

Важной возможностью модуля является то, что механические нагрузки для отдельных частей конструкции могут моделироваться исходя из результатов исследования движения системы в Pro/ENGINEER Mechanism Dynamics Option, что позволяет получить максимально приближенную к реальной картину напряженно-деформированного состояния конструкции.

Созданная конечно-элементная модель может быть передана для расчета в другие системы MKЭ анализа: ANSYS®, COSMOS/M®, MSC/NASTRAN®, MSC/PATRAN®,

Модуль может использоваться как в интегрированном режиме с Pro/ENGINEER, так и независимо.

В интегрированном режиме модуль напрямую использует модели, разработанные в Pro/ENGINEER. При работе в независимом режиме геометрия может быть импортирована из других систем CAD либо разработана средствами, имеющимися в модуле. Эта особенность делает возможным использование Pro/ENGINEER Mechanica в качестве самостоятельного аналитического пакета.

 

2.2. Контрольные вопросы к домашнему заданию

 

1. Каково назначение Pro/ENGINEER Mechanica?

2. Каковы возможности Pro/ENGINEER Mechanica?

3. Чем различаются статический вид анализа и динамический?

4. Что называют чувствительностью конструкции к изменению параметров проектирования?

5. Что понимают под оптимизацией конструкции?

 

ЛАБОРАТОРНЫЕ ЗАДАНИЯ