《Pro ENGINEER企业实施与应用》第5章：行为建模ppt课件

1、第5章 行 为 建 模在按照概念设计中的外形创建好零件的三维模型后，摆在设计人员面前的问题是：此零件目前的技术性能是怎样的(如分量、体积、外表曲率等)？哪些尺寸影响这些技术性能？这些尺寸对某项技术性能的影响程度如何？目前的形状能否能到达技术要求？怎样进展优化设计？等等。Pro/ENGINEER的行为建模功能(behavioral modeling extension)就是用来处理这些问题的，此功能可以按需求的处理方案来修正模型的设计。它采用信息搜集和迭代求解的智能化方法，使设计人员可以从容面对不断变化的设计要求，从而可提供高效的、完善的设计。5.1 行为建模概述5.1.1 行为建模的功能运用“

2、行为建模工具可以完成以下任务。创建基于模型丈量和分析的特征参数。创建基于模型丈量和分析的几何图元。创建符合特殊要求的丈量的新类型。分析变量尺寸和参数改动时丈量参数的行为。自动查找满足所需的模型行为的尺寸和参数值。分析指定设计空间内丈量参数的行为。5.1.1 行为建模的功能行为建模的根本构成如下。域点。分析特征。继续分析显示。用户定义分析。敏感度、可行性和优化研讨。优化特征。多目的设计研讨。外部分析。运动分析。5.1.2 行为建模的普经过程行为建模的普经过程如图5-1所示，包括以下几个步骤。(1)建模。 (2)参数。 (3)进展敏感度分析。 (4)进展可行性/优化分析和多目的设计研讨。 (5)判

3、别参数。 5.2 分 析 特 征5.2.1 分析特征概述分析特征是Pro/ENGINEER中的一种基准特征，其建立的目的在于设计优化或参数分析。分析特征可作为可行性/优化设计和多目的设计研讨的设计目的。运用分析特征可以分析模型的物理特性、曲面特性、自定义特性以及Pro/MECHANICA特征等。利用菜单中的“丈量、“模型、“几何、“机械分析、“Excel分析、“用户自定义分析命令可创建各种类型的分析特征，如图5-2所示。5.2.2 丈量分析特征在“分析“丈量子菜单中可进展的分析有：“间隔、“长度、“角、“区域、“直径等。下面以创建间隔分析特征为例，学习此种类型分析特征的创建方法。步骤1：预备模

4、型步骤2：创建分析特征丈量分析特征的参数名见表5-1。测量项目缺省参数名作 用距离DISTANCE测量两图元或特征的距离长度LENGTH测量所选边或曲线的长度角ANGLE测量两个图元或特征之间的角度区域AREA测量选定表面的面积或整个零件的表面积等直径DIAMETER测量曲线或曲面的直径5.2.3 模型分析特征在“分析“模型子菜单中可进展的分析有：“质量属性、“剖截面质量属性、“单侧体积、“配合间隙等。下面以创建质量属性分析特征为例，学习此种类型分析特征的创建方法。步骤1：预备模型步骤2：创建分析特征5.2.4 几何分析特征在“分析“几何子菜单中可进展的分析有：“点、“半径、“曲率、“着色曲率

5、、“拔模检测、“斜率等，其中又分为“曲线分析和“曲面分析。下面以创建曲率和着色曲率分析特征为例，学习这两种类型分析特征的创建方法。步骤1：预备模型步骤2：创建分析特征5.2.5 其他分析特征5.3 敏感度分析敏感度分析可以用来分析模型尺寸或独立模型参数在指定范围内改动时，多种丈量数量(参数)的变化方式。结果每一个选定的参数得到一个图形，把参数值显示为尺寸函数。 下面将举例阐明敏感度分析的创建方法。步骤1：预备模型步骤2：创建分析特征步骤3：创建敏感度分析5.4 可行性研讨可行性研讨是在用户给出设计约束和设计变量后，系统将迭代求解，直到得到一个符合设计要求的解。下面将举例阐明可行性分析的操作方法

6、，本例中要求模型的质量为定值1kg。步骤1：预备模型步骤2：创建分析特征步骤3：进展可行性分析5.5 优 化 设 计优化设计除了能指定可行性研讨的参数，还可以指定目的函数。与可行性研讨不同，在可行性研讨中能够有一组数据组为可行解，可行性研讨只需找到一个数据组就停顿迭代，而优化设计是在可行范围内继续寻觅满足目的函数的最优解，其目的是将特定的分析特征参数最小化和最大化。在优化设计中假设有可行解，那么目的只存在一个优化处理方案，模型可以得到优化并按新的配置改动。下面将举例阐明可行性分析的操作方法，假设本例中此模型用作容器，要求质量为1kg，并尽量使外表积最大以满足散热要求。步骤1：预备模型步骤2：创

7、建分析特征步骤3：进展优化设计5.6 多目的设计研讨“多目的设计研讨是一种用来寻觅满足多个设计目的时最优值的优化处理方案。例如，可以研讨零件的能够外形来将零件的质量和重心位置坚持在所需的范围内。多目的设计研讨具有以下优点。协助寻觅最适宜搜索优化处理方案的设计变量的优化范围。 寻觅实践上能够是相矛盾的多设计目的的处理方案。 假设存在多个优化处理方案，那么研讨会提供出结果以便选择首选处理方案。可以展开取样设计目的的范围，或者运用不同方法分析实验中得到的数据来减少该范围。5.6.1 与多目的设计研讨相关的术语实验：一个取样事件，其目的是要到达设计变量特殊组合的设计目的。主表：设计变量(尺寸)指定范围

8、内所引导的一切实验记录所在的表。衍生表：为了选取能满足一定条件的实验，用特殊方法(“约束或 Pareto)从父表中衍生出的表。 约束方法：经过指定每一个选定设计目的的最小值或最大值而创建衍生表的方法。系统检查父表来查找满足条件的实验。Pareto方法：经过选取要优化(最小化或最大化)的设计目的来创建衍生表的方法。系统检查父表来查找其结果在优化范围内的实验。 5.6.2 多目的设计研讨实例下面将举例阐明多目的设计研讨的操作方法。本例中的模型竖立放置，要求重心尽能够低，对分量也有要求，限制在11.5kg，厚度限制在46mm之间，高度150mm不能改动。步骤1：预备模型步骤2：创建分析特征步骤3：进

9、展多目的设计研讨5.7 行为建模实例一背景：某家企业开发的小型工程机械运用内燃机作为动力以便在没有电源的环境下任务，为了使构造紧凑、外形美观，油箱的外形如图5-26所示。油箱用半透明塑料制成，为了直观地察看油箱内所剩燃料的多少，需求在油箱外表上标明刻度。5.7 行为建模实例一详细操作步骤如下。第一阶段：创建用来表示油面的基准平面步骤1：预备模型步骤2：创建基准平面第二阶段：创建抽壳前的单侧体积分析步骤1：调整基准平面和插入点的特征顺序步骤2：创建单侧体积分析第三阶段：创建抽壳后的单侧体积分析步骤1：调整插入点的特征顺序步骤2：再次创建一个单侧体积分析第四阶段：创建敏感度分析第五阶段：创建结果数

10、据步骤1：导出数据步骤2：创建结果数据的Excel报告5.8 行为建模实例二背景：两冲程发动机的曲轴简化图形如图5-45所示，为了使转动时尽能够平稳，应尽量保证曲轴的重心点在旋转中心线上。虽然曲柄上的连杆轴线的位置不允许改动，但是曲柄的外形尺寸可以改动。为了满足设计要求并最大限制减少资料运用以节省本钱，需求对曲柄的外形参数进展优化设计。5.8 行为建模实例二详细操作步骤如下。第一阶段：创建分析特征步骤1：预备模型步骤2：创建质量分析特征步骤3：创建间隔分析特征第二阶段：敏感度分析步骤1：分析宽度尺寸100的敏感度步骤2：分析高度尺寸55的敏感度步骤3：分析半径尺寸150的敏感度第三阶段：可行性分析第四阶段：优化设计5.9 行为建模实例三背景：某种设备为实现往复运动运用了曲柄滑块机构，曲柄顺时针旋转，如图5-57所示。要求设计曲柄的长度，使滑块的行程控制