1.4 本章小结

（1）本章主要介绍了有限元分析和有限元结构优化的一些基本概念，有限元的发展现状以及有限元算法与结构优化相结合的研究方法，这些都是我们即将要进行的针对车轮力传感器的弹性体的优化而研究并调查的。

（2）本章也介绍了课题所要研究的主要任务，研究的意义和国内外背景。确定对弹性体进行优化设计，找出弹性体的应力变形最大处，确定应变片粘贴位置。

第二章 车轮力传感器弹性体模型的建立

要建立弹性体的三维模型，首先就要选取合适的三维建模软件。目前国内常用的三维建模软件主要有：Solid Works ，UG，AutoCAD以及Pro/E。应用较为广泛且建模比较方便的主要是美国参数技术公司的Pro/E。【7】因此，本文的建模软件采用的是美国参数公司研发的Pro/E软件，下面将主要介绍Pro/的相关特点。

2.1  Pro/E软件介绍

Pro/E全称为Pro/ENGINEER，是美国PTC公司推出的一款大型三维建模软件，Pro/E高度融合了CAD/CAM/CAE技术，具有行为建模技术功能。

Pro/E的3D建模功能十分强大。该模块可以将设计的概念用真实的实体模型在计算机上直观的显示出来，而且可以通过Pro/E的测量功能对所绘制的实体模型进行体积、面积、重量、惯性矩等属性进行查看，而且可以快速查看各装配零件之间的干涉问题，从而提高产品设计的效率，降低对产品设计的成本，缩短研发周期【10】【11】。

曲面建模、实体建模和特征建模是Pro /E建模技术的主要特点，Pro /E是完全应用特征技术发展起来的全参数化设计的CAD工程软件，在CAM造型方面它提供了诸多特征操作，例如倒角、旋转、切除、拔模、打孔、扫描等多种实体造型方式。另外，Pro/E也会提供特殊的模型设计，通过自己库的新建等找到适合自己的材料等【12】【13】。

2.2 弹性体建模过程

对车轮力传感器的弹性体进行优化分析，就需要先建立精确地有限元模型源`自,优尔.文;论"文'网[www.youerw.com。模型建立的精确与否，直接影响到后面的优化结果是否正确。在很多模型的有限元分析中，对复杂模型先要进行简化，而在本文中，弹性体结构简单，边界条件清晰，载荷单一，无需简化，可以直接建模分析。

弹性体的厚度均为18mm，32个圆孔的直径均为8mm，弹性体上两个圆环的直径分别是160mm，192mm，258mm，290mm。

2.3 弹性体模型绘制

弹性体的绘制，根据弹性体模型的图纸资料得到尺寸，弹性体的绘制如图2-1所示。

启动Pro/E软件>选择文件>新建>选取零件模式，输入名称为>确定>选取mmns_part_solid>确定