Pro_E与ANSYS若干模型数据的转换方式

基金项目：福建省教育厅科技项目（ＪＢ０５１７６）!!!!!!!!!!!!!!!!Pro/E 与ANSYS 若干模型数据的转换方式郭波，邹丽梅，钱学毅（武夷学院电子工程系，福建武夷山３５４３００）１Ｐｒｏ／Ｅ向ＡＮＳＹＳ进行模型数据转换的方式当前ＣＡＤ／ＣＡＥ软件开发的趋势是专业化分工程度越来越高。

虽然Ｐｒｏ／Ｅ与ＡＮＳＹＳ分别都有相应模块向对方领域渗透，允许用户在购买足够模块的基础上实现相应操作，但是对于需要使用ＣＡＤ／ＣＡＥ集成系统的工程人员来说，单一的Ｐｒｏ／Ｅ或者ＡＮＳＹＳ很难迅速优质地完成任务，较好的解决方案是构建两者的集成系统作为工作平台。

不同软件组成集成系统的关键问题就是数据转换接口的设置（这里主要指从Ｐｒｏ／Ｅ向ＡＮＳＹＳ导入模型数据，使ＡＮＳＹＳ能够得到准确有效的模型数据，便于进行下一步分析）。

本文使用目前流行的版本Ｐｒｏ／ＥＮＧＩＮＥＥＲＷｉｌｄｆｉｒｅ２．０与ＡＮＳＹＳ９．０进行分析，总结了三大类方式共４种方案可供实现数据转换。

１．１利用ＩＧＥＳ中间标准格式转换ＩＧＥＳ（ＩｎｉｔｉａｌＧｒａｐｈｉｃｓＥｘｃｈａｎｇｅＳｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ）是由美国国家标准协会（ＡＮＳＩ）组织波音公司、通用电气公司等共同商议制定的。

它由一系列产品的几何、绘图、结构和其他信息组成，可以处理ＣＡＤ／ＣＡＭ系统中的大部分信息，亦受到绝大多数ＣＡＤ／ＣＡＭ系统的支持。

ＩＧＥＳ文件格式分为ＡＳＣⅡ格式和二进制格式，其中ＡＳＣⅡ格式又有固定行长（每行８Ｏ个字符）格式和压缩格式两种。

由Ｐｒｏ／Ｅ保存的ＩＧＥＳ文件格式属于固定每行８０字符的ＡＳＣⅡ格式文件。

而ＡＮＳＹＳ本身内置了ＩＧＥＳ转换过滤器，所以它支持ＩＧＥＳ格式文件的导入。

但由于转换过滤程序允许输入部分模型参数［１］，ＡＮＳＹＳ有时把不能识别的特征省略掉，如图１所示。

当Ｐｒｏ／Ｅ中建立的模型特征过多或结构过于复杂时，使用ＩＧＥＳ文件格式输入到ＡＮＳＹＳ后很可能产生模型断裂、丢失实体等情况，会直接影响模型后续分析的准确性。

笔者通过实验发现，可以在ＡＮＳＹＳ的导入ＩＧＥＳ文件对话框中作一些选项调整，多试几次就可得到满意效果。

试验时对话框中当四个选项分别选取“Ｄｅｆｅａｔｕｒｅｍｏｄｅｌ、合并重合的关键点、产生实体、删除小面积”时，就导入成为效果准确的模型，如图２的两种不同选项组合有很大差异。

使用ＩＧＥＳ中间标准格式有个缺点：导入模型相当耗费时间，耗费的时间与模型的复杂程度成正比。

１．２使用ＡＮＳＹＳ－Ｐｒｏ／Ｅ接口转换ＡＮＳＹＳ软件安装选项中包含与Ｐｒｏ／Ｅ软件的接口模块“ＣｏｎｎｅｃｔｉｏｎｆｏｒＰｒｏ／Ｅｎｇｉｎｅｅｒ”。

此模块不仅能将Ｐｒｏ／Ｅ模型数据直接转换给ＡＮＳＹＳ，同时也提供了以执行部件为基础的参数优化设计功能。

该功能允许从建立以部件为基础的参数化Ｐｒｏ／Ｅ模型开始，用ＡＮＳＹＳ程序对其进行优化，并以一个优化的模型结束，而且仍是以部件为基础的参数化模型［２］。

此模块能给工程人员在有限元分析过程中考虑采用何种前后处理提供最好的支持。

利用软件自带接口能够快速准确地导入数据，因此本文将对此类方案着重进行分析。

ＡＮＳＹＳ在默认的状态下是不能直接对Ｐｒｏ／Ｅ中的ｐｒｔ（或ａｓｍ）文件进行直接转换的。

必须通过以下对ＡＮＳＹＳ设置连接过程进行激活模块：鼠标点击“开始→程序→ＡＮＳＹＳ９．０→Ｕｔｉｌｉｔｉｅｓ→ＡＮＳ＿ＡＤＭＩＮ”，出现如图３对话框，选择Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ１１７机械工程师２００６年第９期摘要：文章针对两大流行ＣＡＤ／ＣＡＥ软件Ｐｒｏ／ＥＮＧＩＮＥＥＲ与ＡＮＳＹＳ之间模型数据转换需求整理出了若干种转换方式。

详细描述了转换实现步骤，并对软件运行中出现的问题进行了评析，提出了解决办法，实现了不同软件之间紧密结合并为构建良好的ＣＡＤ／ＣＡＥ集成应用环境铺平道路。

关键词：Ｐｒｏ／ＥＮＧＩＮＥＥＲ；ＡＮＳＹＳ；模型数据；转换方式中图分类号：ＴＰ３９１．７文献标识码：Ｂ文章编号：１００２－２３３３（２００６）０９－０１１７－０３图１ＡＮＳＹＳ导入ＩＧＥＳ文件时的报告使用ｎｏｄｅｆｅａｔｕｒｅ产生断裂线使用Ｄｅｆｅａｔｕｒｅｍｏｄｅｌ获得较好效果图２导入ＩＧＥＳ选项不同导致输入的模型差异制造业信息化ＭａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎａｌｉｚａｔｉｏｎＰＴＣ公司发布版本Ｐｒｏ／ＥＮＧＩＮＥＥＲ２０００Ｐｒｏ／ＥＮＧＩＮＥＥＲ２００１Ｐｒｏ／ＥＮＧＩＮＥＥＲＷｉｌｄｆｉｒｅＰｒｏ／ＥＮＧＩＮＥＥＲＷｉｌｄｆｉｒｅ２．０Ｐｒｏ／Ｅ发布时间１９９９年２００１年３月２００３年４月２００４年５月ＡＮＳＹＳ公司发布版本ＡＮＳＹＳ７．０ＡＮＳＹＳ８．０ＡＮＳＹＳ９．０ＡＮＳＹＳ１０．０ＡＮＳＹＳ发布时间２００２年１１月２００３年１２月２００５年０１月２００５年０６月Ｐｒｏ／Ｅ与ＡＮＳＹＳ版本发布时间对照表ｏｐｔｉｏｎｓ→ＯＫ，接下来的对话框顺序选取。

ＣｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎＣｏｎｎｅｃｔｉｏｎｆｏｒＰｒｏ／Ｅ→ＯＫＡＮＳＹＳＭｕｌｔｉｐｈｙｓｉｃｓ＆ＷＩＮ３２→ＯＫ完成后ＡＮＳＹＳ提示已在自己的安装目录中成功生成ｃｏｎｆｉｇ．ａｎｓｃｏｎ文件，在接下来出现的对话框中“Ｐｒｏ／ＥｎｇｉｎｅｅｒＩｎｓｔａｌｌａｔｉｏｎｐａｔｈ”选项后输入Ｐｒｏ／Ｅ的起始安装路径如“Ｅ：＼ｐｒｏｅＷｉｌｄｆｉｒｅ２．０”；“ＬａｎｇｕａｇｅｕｓｅｄｗｉｔｈＰｒｏ／Ｅｎｇｉｎｅｅｒ”选项用默认的“ｕｓａｓｃｉｉ”，点击０Ｋ。

出现对话框提示在Ｐｒｏ／Ｅ目录下成功建立了一个ｐｒｏｔｋ．ｄａｔ文件，点击确定即完成配置。

打开Ｐｒｏ／Ｅ，“工具”菜单的后面出现一个新菜单“ＡＮＳＹＳ９．０”（如图４），表示成功建立了接口。

接口配置完成后，就可以使用以下两个方案实现数据转换：（１）使用ＡＮＳＹＳ直接导入Ｐｒｏ／Ｅ模型数据打开ＡＮＳＹＳ后，点击Ｆｉｌｅ→Ｉｍｐｏｒｔ→Ｐｒｏ／Ｅ出现的对话框中，选择填入正确的ｐｒｔ文件名，并在Ｐｒｏ／Ｅｃｏｍｍａｎｄ栏中填入系统的正确运行Ｐｒｏ／Ｅ的命令如“ｐｒｏｅ”，点ＯＫ即可完成输入。

此操作要求被打开的ｐｒｔ文件必须在Ｐｒｏ／Ｅ的工作目录中，或者Ｐｒｏ／Ｅ与ＡＮＳＹＳ有相同的工作目录，否则会出现找不到ａｎｆ文件的错误。

当在Ｐｒｏ／Ｅｃｏｍｍａｎｄ栏中填入错误的运行命令会出现一个致命错误的提示，重新输入正确即可。

在某些ＡＮＳＹＳ版本中此功能有Ｂｕｇ，当直接导入方案行不通时可以采用本文论述的其它方案。

（２）使用ａｎｆ文件导入模型数据打开Ｐｒｏ／Ｅ后，新建或者打开一个ｐｒｔ文件（可以不必输入材料特性），点击图４所示菜单“ＡＮＳＹＳＧｅｏｍ”，就会自动启动ＡＮＳＹＳ进行模型转换。

此种转换模式完成后因为保护数据一致性不允许用户在Ｐｒｏ／Ｅ环境中更改模型，若需要更改，只能在ＡＮＳＹＳ中做模型修改，否则必须退出ＡＮＳＹＳ才能回到Ｐｒｏ／Ｅ环境。

转换过程中Ｐｒｏ／Ｅ会在Ｐｒｏ／Ｅ的工作目录下生成与ｐｒｔ同名文件数个，其中一个后缀名为ａｎｆ的文件就是可供ＡＮＳＹＳ读取的格式。

ａｎｆ文件是ＡＳＣⅡ格式文件，其中记录了模型的特征数据，是ＡＮＳＹＳ导入数据的标准格式之一。

所以只要运行了一次直接导入生成了ａｎｆ文件，就不需要再同时打开Ｐｒｏ／Ｅ和ＡＮＳＹＳ两个大型软件。

通常的做法是运行ＡＮＳＹＳ，从菜单Ｆｉｌｅ→Ｒｅａｄｉｎｐｕｔｆｒｏｍ…中选择该文件，即可完成模型的输入。

（３）Ｐｒｏ／Ｅ选择ＡＮＳＹＳ做求解器输出转换文件对于较简单零件的分析可以使用Ｐｒｏ／Ｅ选择ＡＮＳＹＳ做求解器输出转换文件的方案。

新建或打开一个ｐｒｔ文件后，调用“应用程序”菜单中的Ｍｅｃｈａｎｉｃａ程序进入有限元ＦＥＭ模式。

此模式下允许输出以ＡＮＳＹＳ为求解器的ａｎｓ文件，此文件为ＡＮＳＹＳ专用的附带网格信息的模型数据文件，属于ＡＳＣⅡ文件格式，文件中的标题部分指出允许读入此文件的最低ＡＮＳＹＳ版本，如Ｐｒｏ／ＥＮＧＩＮＥＥＲＷｉｌｄｆｉｒｅ２．０生成的ａｎｓ文件要求是ＡＮＳＹＳ７．１。

同使用ａｎｆ文件一样，从ＡＮＳＹＳ菜单Ｆｉｌｅ→Ｒｅａｄｉｎｐｕｔｆｒｏｍ…中选择文件，完成模型的输入。

不同之处在于导入的模型是带有限元网格的。

生成ａｎｓ文件的步骤如下：点击“网格”菜单选择“创建”，接下来一系列对话框是关于网格的选项，全部采用默认也可创建网格。

网格创建完毕之后，“分析”菜单中的“有限元求解”选项可用，点击后出现如图５所示运行有限元分析菜单。

选择菜单中求解器为ＡＮＳＹＳ以及输出到文件选项如图５所示。

点击ＯＫ之后Ｐｒｏ／Ｅ就在工作目录下建立了与ｐｒｔ文件名相同的ａｎｓ文件。

２转换当中一些值得注意的问题利用Ｐｒｏ／Ｅ与ＡＮＳＹＳ构成ＣＡＤ／ＣＡＥ集成系统过程和使用过程中容易产生一些错误，只有多实践才能根据出错提示找到正确的解决方式。

以下列举一些常见问题的解决方式：（１）Ｐｒｏ／Ｅ与ＡＮＳＹＳ必须安装与同一个操作系统下，ＡＮＳＹＳ为了完成与Ｐｒｏ／Ｅ的连接需要指定Ｐｒｏ／Ｅ的安装路径，所以安装的顺序必须是先装Ｐｒｏ／Ｅ再装ＡＮＳＹＳ，最后设置连接过程。

（２）Ｐｒｏ／Ｅ与ＡＮＳＹＳ都有许多版本，Ｐｒｏ／Ｅ中生成的文件能够顺利被ＡＮＳＹＳ读取的条件是安装的ＡＮＳＹＳ版本发布时间要在Ｐｒｏ／Ｅ版本之后。

下表中列举了常用Ｐｒｏ／Ｅ与ＡＮＳＹＳ版本的发布时间以供参照。

（３）重要交换文件如ｉｇｓ、ａｎｆ、ａｎｓ文件必须建立在不带有特殊字符和空格的文件夹中，否则ＡＮＳＹＳ读取文件的时候会出现找不到文件而终止读取的错误。

较好的解决方法就是为每一个项目专门建立一个只含有字母、数１１８机械工程师２００６年第９期图３ＡＮＳ＿ＡＤＭＩＮ９．０对话框图４Ｐｒｏ／Ｅ菜单图５运行有限元分析菜单制造业信息化ＭａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎａｌｉｚａｔｉｏｎ!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!字、下划线的文件夹，工作时把Ｐｒｏ／Ｅ与ＡＮＳＹＳ的工作目录都设置在这个文件夹中。

既避免出错，又比较容易管理产生的数据文件。

（４）导入文件后有可能出现不能正确显示模型的情况，此时可以观察ＡＮＳＹＳ的模型显示区域左下角，当出现模型文件名时就说明其实已经导入成功了。

点击“ＱＳａｖｅ”图标之后，再点击“ＲＥＳＵＭ＿ＤＢ”按钮重载一次数据库，模型就可正常显示。

３结论本文通过对Ｐｒｏ／ＥＮＧＩＮＥＥＲＷｉｌｄｆｉｒｅ２．０与ＡＮＳＹＳ９．０两大流行ＣＡＤ／ＣＡＥ软件的研究，解决了实际工程应用中ＣＡＤ／ＣＡＥ系统集成的接口问题。

对由Ｐｒｏ／Ｅ向ＡＮＳＹＳ转换数据提供了几种方案的解决步骤，并对常见的问题予以评析。

这样，通过Ｐｒｏ／Ｅ强大的建模功能建立所需要的分析模型就能够直接转入ＡＮＳＹＳ系统进行各种分析，为广大工程设计开发人员建立一个良好的集成开发环境提供了帮助。