用“有限元法”對設計產品進行強度計算，并通過計算結果對設計產品進行優化改進是新產品研發過程中不可缺少的環節，隨著CAD/CAE/CAM等技術的普及，這種方法在縮短新品開發周期及節約成本方面的作用更為凸顯。“有限元法”的有效性不僅體現在有限元應用軟件本身，更體現在對實際模型進行抽象、簡化的過程及結果中，即分析模型的“邊界條件”。本文對一種支架零件進行強度較核計算，在分析模型中對邊界條件進行“微調”，最終得出近乎想象的分析結果，進一步例證和闡述了建立符合實際工況條件的“邊界條件”的重要性。只有保證計算結果的正確性，才能通過優化程序對產品結構參數進行優化，以期得到滿足工程要求的結果。

一、應用背景

建立分析對象的三維模型，如圖1所示。

圖1分析對象的三維模型

    該零件是沖壓成型的鈑金件，是電冰箱上的支撐架，主要承受重力和搬運過程中的沖擊力。由于零件壁厚均勻，因此零件的分析模型宜采用“殼”單元模型。

    美國參數技術公司（PTC）的軟件是優秀的高端MCAD設計軟件之一，基于特征的全參數化及全相關技術極大地提高了設計效率和質量。其中，CAE專用分析模塊 Pro/MECHANIC實現了與Pro/ENGINEER的完全無縫集成，由于Pro/MECHANIC采用高階次單元（P單元），使分析模型的網格生成變得簡單容易，無需對原模型結構進行大量的簡化處理。Pro/MECHANICA實現了與其他PTC產品、數據管理工具及其他CAD工具的真正交互性。參數化優化結合了Pro/ENGINEER的全部功能后，Pro/MECHANICA可以提供真正的參數化分析，使用相關仿真特征，因為與后續產品（模具、刀路軌跡等）完全相關，即使設計更改后，也不需要重新定義分析。

    該零件的三維模型是用Pro/ENGINEER 軟件完成的，強度計算在Pro/ENGINEER與Pro/MECHANIC的集成環境中進行，計算用Pro/MECHANIC解算器。

二、分析模型的建立