目的:用PRO/E进行3D实体建模,然后用ANSYS进行有限元分析。
优点:可快速生成复杂的3D实体零件模型(包括装配模型ASM);一次性导入ANSYS后基本不用进行修修补补,兼容性较好,可认为是无缝连接。
一次导入成功率:99.9%步骤:(须严格按照顺序操作)1、首先安装PRO/E WILDFIRE 2.0,并进行正常使用;2、按照ANSYS的安装说明安装ANSYS(最好是ANSYS 8.0以上版本),记录下your PC ID and MAC Address,修改ANSYS.dat(也许是,有点忘了是哪个文件),然后代替此文件中第一行原来的ID and MAC Address,保存退出,用KEYGEN生成License.txt。
然后进行安装(在第二步安装License过程中,对于安装提示①是否是1或3 SERVER,选择“是”;②是否有License文件时,选“是”(有点忘了,看情况吧);③选刚才生成的License文件,如此时有提示说找不到,不要紧,请见下面的步骤),注意要设置环境变量,然后Reboot。
同时在运行License Server要将生成的License.txt拷贝到License Guide第三步提示的目录里(如果一开始就知道是应该拷贝到哪个目录,就在第③步前将此文件拷贝过去)。
3、安装完成以后不要立即运行ANSYS,首先运行License Server管理器,完成License注册。
4、运行ADMIN,配置ANSYS和PRO/E的连接,按照提示操作即可。
5、如果第4步成功的话,运行PRO/E后就可在其菜单栏里面看见多了一个ANSYS的选项,注意此时还没有最后成功。
6、最好将PRO/E和ANSYS的工作目录设成同一个,同时将此目录设成PRO/E启动目录,并在此目录中配置一个config.pro,对其中几项做调整:Option Value Description FEM_ANSYS_annotationyesFEM_ANSYS_groupingyesFEM_default_solverANSYSFEM_which_ansys_solverFRONTALPro_ANSYS_path ANSYS.exe的安装路径保存此config.pro7、开始正常使用,先用PRO/E中建模,然后调用ANSYS菜单下的ANSYS GEOM将模型传入到ANSYS中进行分析,此时有一个技巧请看下面。
在ANSYS中分析的注意事项:①在PRO/E中用公制(mmns)或英制单位建好模型后,在“编辑—设置—单位”中,新建单位制,全部采用国际标准单位制,然后点击“设置”,用“转换尺寸”将原单位制下的模型转换为新的即国际标准单位制(mnsK)下的尺寸,再启动ANSYS Geom。
导入模型后,首先运行“/units,si”,把系统单位制切换到国际单位制(公制),弹性模量的单位是Pa,泊松比无单位,有人说这个实际上不会转换单位尺寸,只是表明SI单位是哪些(???)。
这一步在PRO/E和ANSYS中全部都使用国际标准单位制,即长度:m;力:n;时间:s;温度:k;压强/压力:Pa;面积:m2;质量:kg ,确保了分析结果不失真,且易于读懂结果数据。
②注意网格的划分很重要,用Meshing—SizeCtrl—SmartSizing—Basic or ADV OPTS ,Mesh—FREE ;或者用Meshing—SizeCtrl—ManualSizing—global;或者是Meshing—Mesher Opts(recommended)。
③施加集中力用Force ( unit : Newton ), 施加均布载荷用Pressure ( unit : Newton / M2)。
④限制自由度时,注意有时不要限制所有KeyPoints,否则在显示分析结果时看不到任何变化(Plot results)只限制和实际情况相符合的相关KeyPoints的UX,UY,UZ,并在Displacement Value中输入“0”。
⑤求解:Solution—Solve—Current LS。
⑥查看结果:General postprocess—plot results—deformed shape ornodal contour。
技巧:①在PRO/E中建好模型后,点击ANSYS菜单下面的ANSYS GEOM,将模型导入到ANSYS中,用PLOT——VOLUME 或者AREA 显示模型。
然后退出ANSYS 和PRO/E,此时在他们的工作目录中就产生了一个“XXXXXXXXX.anf”文件,“XXXXXXXXX”是模型的PRO/E文件名,以后进行分析就直接在ANSYS—File—Read input from下选择这个anf 文件,就可直接导入模型,避免了同时启动PRO/E和ANSYS,消耗大量的系统资源。
②ANSYS中无单位。
需要自己统一单位,即保证在整个系统中对同一个元素使用一个单位,不可出现不同的单位应用于同一个元素。
③ANSYS中控制背景为白色的方法。
Style—Colors——Windows Colors 或者Style—Background—Texture将数据从Pro/E导入ANSYS的探讨随着计算机技术的不断发展,利用先进的CAD/CAE工具对机械系统进行研究已经成为一种可行方案,充分利用Pro/ENGINEER和ANSYS这两个工具在各自领域的优势,并将其结合起来研究开发复杂机械系统的虚拟样机是当前国内多数研究群体的首选方案。
1.1 Pro/ENGINEER向ANSYS进行模型数据转换的方式介绍及评析当前CAD/CAE软件开发的趋势是专业化分工程度越来越高。
虽然Pro/ENGINEER与ANSYS软件分别都有相应模块向对方领域渗透,允许用户在购买足够模块的基础上实现相应操作,但是对于需要使用CAD/CAE集成系统的工程人员来说,只使用单一的Pro/ENGINEER或者ANSYS软件都很难迅速优质地完成任务。
工程人员较好的选择还是构建两者的集成系统作为工作平台。
建立由不同软件组成的集成系统的关键问题就是数据转换接口的设置,这里主要指从Pro/ENGINEER向ANSYS导入模型数据,使得ANSYS能够得到准确有效的模型数据便于下一步分析。
Pro/ENGINEER向ANSYS导入模型数据有三大类方式共4种方案可供实现数据转换。
1.1.1 利用IGES中间标准格式转换IGES(Initial Graphics Exchange Specification)是由美国国家标准协会(ANSI)组织波音公司、通用电气公司等共同商议制定的。
它由一系列产品的几何、绘图、结构和其他信息组成。
可以处理CAD/CAM系统中的大部分信息,亦受到绝大多数CAD/CAM系统的支持。
IGES文件格式分为ASCⅡ格式和二进制格式,其中ASCⅡ格式又有固定行长(每行80个字符)格式和压缩格式两种。
由Pro/ENGINEER保存的IGES文件格式属于固定每行80字符的ASCⅡ格式文件。
而ANSYS本身内置了IGES转换过滤器,所以它支持IGES格式文件的导入。
但由于转换过滤程序允许输入部分模型参数,所以ANSYS有时会把不能识别的特征省略掉。
当Pro/ENGINEER中建立的模型特征过多或结构过于复杂时,使用IGES文件格式输入到ANSYS后很可能产生模型断裂、丢失实体等情况,会直接影响模型后续分析的准确性。
1.1.2 使用ANSYS — Pro /ENGINEER接口转换ANSYS软件安装选项中包含与Pro/ENGINEER 软件的接口模块“Connection forPro/Engineer”。
此模块不仅能将Pro/E模型数据直接转换给ANSYS,同时还提供了以执行部件为基础的参数优化设计功能。
该功能允许从建立以部件为基础的参数化Pro/E模型开始,用ANSYS程序对其进行优化,并以一个优化的模型结束,而且建立好的模型仍是以部件为基础的参数化模型。
此模块能给工程人员在有限元分析过程中考虑采用何种前后处理提供最好的支持。
利用软件自带接口能够快速准确地导入数据,下面以Pro /ENGINEER Wildfire 3.0与ANSYS 10.0为例,对此类方案进行分析。
ANSYS在默认的状态下是不能对Pro/E中的prt(或asm)文件进行直接转换的。
必须通过以下过程对ANSYS设进行连接设置以激活模块。
图3-1 ANS_ADMIN 10.0对话框鼠标点击“开始→ 程序→ANSYS 10.0→Utilities→ANS_ADMIN”,出现如图3-1所示对话框,选择“Configuration options →OK ”,接下来的对话框顺序选取“Configuration Connection for Pro/ENGINEER → OK” 和“ANSYS Multiphysics & WIN32 → OK”。
完成后,ANSYS会自动提示已在自己的安装目录中成功生成了config.anscon文件,在接下来出现的对话框“PRO/ENGINEER Installation path”选项后输入P r o / E 的起始安装路径如“C:\Program Files\PROE\proewildfire”,“Language used with Pro/Engineer”选项用默认的“usascii”,然后点击“0K”。
出现对话框提示在Pro/E目录下成功建立了一个protk.dat文件,点击确定即完成配置.现在打开Pro/E,如果在“工具”菜单的后面出现一个新菜单“ANSYS10.0”(如图3-2所示),就表示已经成功建立了接口。
图3-2 Pro/E下的ANSYS菜单接口配置完成后,就可以使用以下两个方案实现数据转换:(1)使用ANSYS直接导入Pro/E模型数据打开ANSYS,在点击“File→Import→Pro/E”后出现的对话框中,选择填入正确的prt文件名,并在“Pro/ENGINEER command”栏中填入正确运行P r o / E 的命令如“proe”,然后点“OK”即可完成输入。
此操作要求被打开的prt文件必须在Pro/E的工作目录中,或者Pro/E 与ANSYS有相同的工作目录,否则会出现找不到anf文件的错误。
如果前面在“Pro/ENGINEER command”栏中填入了错误的运行命令,系统会自动出现一个致命错误的提示,这时重新输入正确即可。
(2)使用anf文件导入模型数据打开Pro/E后,新建或者打开一个p r t文件(可以不必输入材料特性),点击如图3-2所示的下拉菜单选项“ANSYSGeom”, 就会自动启动ANSYS进行模型转换。