PROE和ADAMS的连接.doc

Pro/E和ADAMS无缝接口若干问题的讨论随着计算机技术和现代工业的飞速发展，对传统的制造业也产生了深刻的影响。我们的作业方式也从传统的2-D绘图发展到现在的3-D绘图，3-D绘图可以充分发挥我们的想象力建造逼真的模型，精确的参数化设计以符合产品的规格。在众多的3-D软件中，PTC公司的Pro/ENGINEER及其相关软件Pro/DESINGER、Pro/MECHANICA，用户可同时综合工业设计、机械设计、功能仿真和加工制造等功能，缩短产品的时间与流程。但是Pro/ENGINEER的功能仿真并不能完全满足我们的要求，因为我们要在仿真的过程中取得大量的测量曲线，这是Pro/ENGINEER的功能仿真所无法实现的，因此我们先在Pro/ENGINEER中建模，然后再导入到专业的动力学仿真软件中进行动力学分析，而在众多的动力学仿真分析软件中，我们经常用MDI公司的ADAMS和Pro/ENGINEER搭配使用。因为这两个软件是两个不同公司的产品，所以接口问题处理的好坏将直接影响到我们仿真的效果。MDI公司提供了专用接口模块MECHANISMPro为我们实现了两个软件之间的无缝接口，虽然我们大多数从事这方面研究的工程师都知道可以有这种方法实现，但是许多青年工程师、教师、研究生都在对Pro/ENGINEER和ADAMS的接口问题进行苦苦的摸索，花费了大量的人力和物力，这其中也包括作者本人，下面就Pro/ENGINEER2001和ADAMS12.0的接口问题为例来做一番讨论。1 MECHANISMPro模块简介MECHANISMPro 是MDI公司开发的连接三维实体建模软件PRO/E与机械系统动力学仿真分析软件ADAMS的接口模块，二者采用无缝连接的方式即不需要退出Pro/ENGINEER应用环境，就可以将装配完毕的总成根据其运动关系定义为机械系统模型，进行系统的运动学或动力学仿真，并进行干涉检查、确定运动锁止的位置、计算约束副的作用力等等；使用它还可以在Pro/ENGINEER中定义刚体和施加约束后，将模型传送到AMAMS中，以便进行全面的动力学分析。使用MECHANISMPro可以在Pro/ENGINEER环境下定义刚体和施加约束，并且可以利用ADAMS的求解器进行动力学仿真分析，因此它具有以下优点：增加模型的仿真精度。因为MECHANISMPro直接使用Pro/ENGINEER的三维实体模型，因此它消除了由于模型在不同软件之间的传送带来的模型几何形状及质量特性的误差;提高工作效率。由于ADAMS可以直接在Pro/ENGINEER环境下运行，因此不必学习新的软件界面，就可以完成机械系统的运动学和动力学仿真分析、结果的处理以及动画显示;准确体会设计意图。在MECHANISMPro中创建物体之间的约束时，可以参考Pro/ENGINEER的零件特征(如：圆柱的中心线、圆心、顶点等等)，这一方面可以加快机械系统模型的创建，另一方面可以更好地体会设计意图，增加约束的准确性；削减设计费用。使用ADAMS设计产品，在制造物理样机之前可以多次在计算机上改进设计，纠正设计失误，缩短产品的开发周期，减少制造物理样机的费用。2 接口的具体实现首先，必须确保正确安装Pro/ENGINEER2001和ADAMS12.0，并且保证能够正常使用。下面先来具体说一下接口模块的安装步骤。a、 将ADAMS安装目录下mechpro目录中的文件mechpro.env拷贝到Pro/E安装目录中的i486_ntobj子目录下； b、 用文本编辑软件如写字板打开上述mechpro目录下的文件protk.dat并将其中的所有内容(共几行)复制下来； c、 用文本编辑软件如写字板打开Pro/E安装目录中i486_nttextusascii子目录下的文件protk.dat，将第2步复制下来的内容粘贴并添加进去； d、 如果第三步中的protk.dat文件不存在，则仅需将第二步的protk.dat文件拷贝过去即可，当然也可以新建该文件； e、 运行Proe则在装配模式下，菜单中会出现MECH/Pro选项，这时您就可以调用ADAMS进行机构分析了.3 使用过程中可能出现的问题其次，我们来解决一些在使用过程中可能出现的一些具体问题。 a、 如果运行Proe时出现CPU不能运行该软件的警告，则应该给系统设定一个环境变量LM_LICENSE_FILE使它指向ADAMS的license文件； b、 如果要进行模型求解，则应事先启动ADAMS的license管理器，否则会出现很多中间文件不能产生的错误，当然就不会产生最后的结果文件了； c、 如果在使用过程中您将信息窗口的内容进行了存盘，则以后凡是出现信息窗口的时候内容将不会改变，显然这是不能容忍的，遇到这一情况可以将C盘根目录下的.*文件全部删除即可；以上描述的情况是一个bug，因此最好在信息窗口中不要进行直接存盘操作，而改为save as操作，这样就不会有问题了； d、 如果在求解模型的过程中最后出现找不到后缀名为res的文件的问题，这是中英文代码的问题，可以不用管他，直接调用(load)在工作目录中产生的后缀名为res的结果文件即可； e、 最后，在Pro/E中也可以将建好的模型存为后缀名为adm的文件，并直接调用ADAMS/View并在其中导入该后缀名为adm的文件，然后进行分析。4 配置ADAMS MECHANISMPro下面来讨论一下如何配置ADAMS MECHANISMPro .在配置MECHANISMPro之前请首先确认您的ADAMS软件版本与Pro/E版本是配合的。并确认您具有MECHANISMPro模块的license且已经安装了MECHANISMPro模块；确认ADAMS/View和Pro/E均能正常启动. 配置过程： a. 新建文件目录（file directory）如c:mech，或您当前工作目录; b. 拷贝文件和mechpro.env到新建目录下,此两文件位于adams软件安装目录mechpro下; c. 编辑修改文件，在其中（通常是在文件开头或结尾）加上一行： PROTKDAT mechproprotk.dat ;d. 查看文件autoexec.bat是否有关于系统变量LM_LICENSE_FILE的设置，通常您只要安装了MECHANISMPro，就会有此设置，如没有，可手工设置，也可以直接在PRO/E的启动文件中直接设置； e运行Pro/E。 f. 在Pro/E 软件中新建或打开一装配文件，这时您如在Assemble菜单下如见到ADAMS菜单条，即表明配置成功。下一步，您便可使用ADAMS MECHANISMPro了。 5 MECHANISMPro的设计流程使用MECHANISMPro模块对机械系统模型进行运动学或动力学仿真分析时以下步骤：a、创建或打开Pro/ENGINEER装配模型使用标准的Pro/ENGINEER命令创建或打开装配模型，准备进行运动学或动力学仿真分析。系统判断对模型进行运动学或者动力学仿真分析的标准是：通过计算系统中的刚体和约束副的数量，求出系统的自由度。如果系统的自由度为0，对系统进行运动学仿真分析；如果系统的自由度大于0，则对系统进行动力学仿真分析。b、定义刚体根据设计意图，将装配模型中没有相对运动的零件(如装配中用紧固件固定在一起的零件)定义为一个刚体，同时指定一个刚体为大地。作为大地的刚体应该是在对模型进行动力学仿真分析时一直固定不动的刚体，它是其他刚体运动的参考基淮。c、创建约束副根据模型的实际运动情况，在刚体之间创建约束副，这些约束副确定哪些刚体之间有平动或转动的运动关系，并且保证有相对运动的刚体按照设计要求的运动轨迹进行运动。d、添加驱动在模型的约束副上添加运动学驱动。e、应用载荷和弹性连接器运动学驱动以时间函数的形式确定刚体之间进行,根据模型所受载荷的情况在不同刚体的两点之间施加力和力矩，也可以使用弹性连