弹药虚拟设计平台CAD软件优化

基于Windchill 系统的弹药一体化虚拟设计平台， 在弹药结构设计阶段所采用的CAD 软件通常为AutoCAD 或Pro/E， 本平台采用Pro/E。 Pro/E 与Windchill 同属于美国PTC 公司的核心产品。 它是一套从设计到制造的机械自动化软件； 是新一代产品造型系统； 是一个参数化、 基于特征的实体造型系统， 并且具有单一的数据库功能； 是一种集CAD、 CAE 和CAM 于一体的三维计算机辅助工具软件。 它具备的功能主要有：

(1) 二维平面设计、 三维实体建模、 自由造型、 图形渲染等功能。 Pro/E中某弹种的二维剖面图形、 三维实体模型如图2 -16、 图2 -17 所示。

图2-16　Pro/E 中某弹种的二维剖面图形

图2-17　Pro/E 中某弹种的三维实体模型

(2) 实体模型零部件的虚拟装配功能、 装配干涉及检验功能。 Pro/E 中某引信部件分解和装配如图2 -18、 图2 -19 所示。

图2-18　Pro/E 中某引信部件的分解(书后附彩插)

(3) 运动仿真功能。

(4) 静态、 动态仿真分析。

Pro/E 的分析模块为Mechanica (图2 -20)， 主要具备以下仿真分析功能：(www.xing528.com)

①大的非线性变形分析。

②预应力静态分析， 包括应力刚化效应。

图2-19　Pro/E 的某引信部件装配(书后附彩插)

图2-20　Pro/E Mechanica 所进行的数值分析(书后附彩插)

③预应力模态分析， 包括旋转软化效应。

④瞬态热分析。

⑤动力学分析。

当然， Pro/E 的仿真分析功能与专业的CAE 软件(如ANSYS) 相比还是存在较大差距的， 毕竟其主要功能还在CAD 领域内。 在对弹药进行各种工程分析时， 工程分析小组采用的是专业的CAE 分析软件， 主要有ANSYS、FLUENT、 DYNA 等。

由于Pro/E 具有上述强大的功能， 因此弹药结构设计组将其作为主要的CAD 设计软， 用其进行弹药整体结构、 各零部件结构的细节设计， 以及三维部件建模等。