ANSYS定尺剪本体剪切能力分析+文献综述(3)
Pro/ENGINEER 中建立了物理模型。
3）将模型导入 ANSYS 中，考虑剪切力的方向、不同材料、重力等因素对模型进
行有限元分析计算，得出结果。
4）对所得的结果进行分析，得出本体结构剪切强度是否满足设计要求。
2 物理模型
2．1 Pro/ENGINEER 简介
2.1.1 Pro/ENGINEER 软件介绍
Pro/ENGINEER 操作软件是美国参数技术公司（PTC)旗下的CAD/CAM/CAE 一体化的
三文软件
[2]
。Pro/ENGINEER 系统在 1988 年以“三文参数式设计”的面貌问世，随机
带动业界对于参数式CAD/CAM 系统引颈而盼。Pro/ENGINEER 软件以参数化著称，是参
数化技术的最早应用者，在目前的三文造型软件领域中占有着重要地位，
Pro/ENGINEER 作为当今世界机械 CAD/CAE/CAM 领域的新标准而得到业界的认可和推
广。是现今主流的 CAD/CAM/CAE 软件之一，特别是在国内产品设计领域占据重要位置。
Pro/ENGINEER 对于三文几何造型有着相当大的帮助，因为 Pro/ENGINEER 中的参
数不只代表三文物体的外形相关尺寸，并且具有实质性的物理意义，例如我们可以将
体积、表面积、质量中心、密度、厚度等具有设计意义的物理量加入设计的构思中，
来表达我们的设计理念，此项参数式设计的功能补单改变了设计的观念，并且将设计
的便利性推进了一大步
[3]
。
Pro/ENGINEER 是一个大型软件包，由多个功能模块组成，每一个模块都有自己独
立的功能。设计人员可以根据需要来调用其中的某一个模块进行设计，不同的功能模
块创建的文件具有不同的文件扩展名。常见的几个功能模块有：草绘模块、零件模块、
装配模块、工程图模块、曲面模块、其他常用模块。本文中所用到的是零件模块和装
配模块。
2.1.2 Pro/ENGINEER 建模原理
从目前大多数计算机辅助绘图软件的工作方式来看，建模方法主要有线框形式、
三文曲面形式和实体模式形式三种方法[4]
。
1）线框形式。这种方法利用线条的形式将三文模型表现出来，但不包含任何表
面和实体等信息，如AutoCAD 中的三文线框模型。
2）三文曲面形式。这种方法能够建立一些具有一定轮廓的集合外形，但是这只
相当于物体表面的表皮，而不具备质量信息，如3ds max 中的三文曲面。
3）实体模型模式。这种方法是真正意义上的几何形体，不仅有外形，而且还有
质量，能够完整的定义三文实体，Pro/ENGINEER 就是采用的这种方法。
基于上述各种建模工具的特点以及综合考虑到后期需要将模型导入ANSYS内部进
行力学性能分析等原因，本文选用Pro/ENGINEER 作为定尺剪本体的建模工具。
Pro/ENGINEER 是采用参数化设计、基于特征的三文实体造型系统[2]
。三文实体模
型的创建过程也就是从无到有一次生成各种类型特征的过程。特征就是在三文实体模
型的创过程中经过适当抽象后所提取出来的设计对象。特征也是Pro/E 的基本操作单
位。任何一个复杂的三文实体模型，都可以通过组合各种不同类型的基本特征来创建。
在 Pro/E 中，特征基本上可以分为实体特征、曲面特征和基准特征。
实体特征是指具有确定的集合形状、大小和厚度，同时又具有质量、提及等实体
属性的特征；曲面特征是指由各种曲面所构成的特征；基准特征就是用来创建基础实
体特征及各种工程特征时的参照，一般用于实体零件创建过程中的辅助设计。基准特
征一般也用作为零件添加定为、约束以及尺寸标注时的参照。