Pro /e机械仿真简述

guzhiyun

Pro/ENGINEER Wildfire   在向用户提供成熟的三维计算机图形技术的同时，也向用户提供了机械 仿真技术。机械仿真技术实利用Pro/ENGINEER 建立的机械系统的三维实体模型和力学模型，在计算机上建造出产品的整体模型，并针对该产品在投入使用后的各种情况进行仿真分析，预测产品的整体性能，进而改进产品设计、提高产品性能的一种新技术。其目的是为物理机样的设计和制造提供依据。
      机械仿真技术是从分析解决产品整体性能及其相关问题的角度出发，解决传统的设计与制造过程弊端的高新技术。工程设计人员可以直接利用Pro/ENGINEER系统所提供的各零部件的无理信息及几何信息，在机械仿真内定义零部件间的连接关系并机械系统进行虚拟装配，从而获得机械系统的虚拟机样，在各种虚拟环境中真实地模拟系统地运动，并对其在各种工况下地运动和受力情况进行仿真分析，仿真试验不同地设计方案，对整个系统进行不断改进，直至获得最后设计方案，再做物理样机。
        在传统的设计与制造过程中，首先是概念设计和方案论证，然后进行产品设计。在设计完成后，为了验证设计通常要制造样机进行试验，有时这些试验是破坏性的。当通过试验发现缺陷时，又要重新修改设计并用样机验证。只有通过周而复始的“设计－试验—设计”过程，产品才能达到要求的性能。这一过程是冗长的，尤其对于结构复杂的系统，设计周期无法缩短，更谈不上对市场的灵活反映。机械仿真技术突破了传统的设计与制造的限制，使得产品技术人员在各种虚拟的环境真实地模拟产品整体地运动及受力情况，快速分析多种设计方案，进行对物理样机而难以进行或根本无法进行的试验，直到获得系统的优化设计方案。同时机械仿真可以应用在整个设计过程的概念设计和方案论证中，使得设计师可以把自己的经验与想象结合在计算机内的虚拟样机里，让想象力和创造力充分发挥。当虚拟样机用来代替物理样机验证设计时，不但可以缩短开发周期，而且可使设计质量和效率得到提高。
        对于复杂机械系统人们关心的问题大致有3类。一是在不考虑系统运动起因的情况下研究各部件的位置与状态及其变化速度与加速度的关系，称为系统的运动学分析。二是当系统受到静载荷时，确定在运动副制约下的系统平衡位置及运动副静反力，这类问题称位系统的静力学分析。三是讨论载荷与系统运动的关系，即动力学问题。所以，机械仿真技术的核心理论是机械系统运动学、动力学和控制理论。并且由于机械系统的构型越来越复杂，已经向多回路与带控制系统方向发展，科技工作者面临了更大的挑战。
        Pro/ENGINEER Wildfire的机械仿真向用户提供了直接交互对象操作，可以通过与组件模型进行直接交互，快速、轻松的创建、查看、删除或编辑机构特征：通过指定电动机的响应变化，优化一系列输入特性的系统性能，观察运动中的机构的同时跟踪图形化的测量数据，从而精确确定重要的性能事件（如加速高峰期和停留期）；并且针对特定分析将感兴趣的所需测量值图形化，启动分析回放将机构运动制成动画；将角度方向力、间距、速度等应用与机构，创建相应的位置或速度测量值来测量相关力，在最大系统加速度趋于零的过程中，通过监控其更新图形来观察和跟踪静态分析的求解进度，从而实现机械系统运动学分析、静力学分析和动力学分析。