1、小学期专业软件应用实习收获小结新学期伊始，迎接我们的第一门课程是我们并不熟悉的专业软件实习，作为一名机械工程及自动化专业的本科生，我深知这些字母背后所蕴含的知识与宝藏将是我一生与之相伴的重要武器，包括 proe、ug 等三维工程软件、有限元法理论以及数学处理软件 matlab 都是与我以后的工作息息相关的组成部分，所以在学习结束之后，我将我这一个星期以来的所得所感进行梳理，总结出如下收获。一：三位工程软件相关知识proe 的简介：1985 年，PTC 公司成立于美国波士顿，开始参数化建模软件的研究。1988年，V1.0 的 Pro/ENGINEER 诞生了。经过 10 余年的发展，Pro/EN
2、GINEER 已经成为三维建模软件的领头羊。目前已经发布了 Pro/ENGINEER2000i2。PTC 的系列软件包括了在工业设计和机械设计等方面的多项功能，还包括对大型装配体的管理、功能仿真、制造、产品数据管理等等。Pro/ENGINEER 还提供了目前所能达到的最全面、集成最紧密的产品开发环境。下面就 Pro/ENGINEER 的特点及主要模块进行简单的介绍。主要特性 ：1、全相关性：Pro/ENGINEER 的所有模块都是全相关的。这就意味着在产品开发过程中某一处进行的修改，能够扩展到整个设计中，同时自动更新所有的工程文档，包括装配体、设计图纸，以及制造数据。全相关性鼓励在开发周期的任
3、一点进行修改，却没有任何损失，并使并行工程成为可能，所以能够使开发后期的一些功能提前发挥其作用。2、基于特征的参数化造型：Pro/ENGINEER 使用用户熟悉的特征作为产品几何模型的构造要素。这些特征是一些普通的机械对象，并且可以按预先设置很容易的进行修改。例如：设计特征有弧、圆角、倒角等等，它们对工程人员来说是很熟悉的，因而易于使用。 3、装配、加工、制造以及其它学科都使用这些领域独特的特征。通过给这些特征设置参数（不但包括几何尺寸，还包括非几何属性），然后修改参数很容易的进行多次设计叠代，实现产品开发。4、数据管理：加速投放市场，需要在较短的时间内开发更多的产品。为了实现这种效率，必须允
4、许多个学科的工程师同时对同一产品进行开发。数据管理模块的开发研制，正是专门用于管理并行工程中同时进行的各项工作，由于使用了 Pro/ENGINEER 独特的全相关性功能，因而使之成为可能。5、装配管理：Pro/ENGINEER 的基本结构能够使您利用一些直观的命令，例如“啮合”、“插入”、“对齐”等很容易的把零件装配起来，同时保持设计意图。高级的功能支持大型复杂装配体的构造和管理，这些装配体中零件的数量不受限制。6、易于使用：菜单以直观的方式联级出现，提供了逻辑选项和预先选取的最普通选项，同时还提供了简短的菜单描述和完整的在线帮助，这种形式使得容易学习和使用。UG 的简介：UG（Unigrap
5、hics NX）是 Siemens PLM Software 公司出品的一个产品工程解决方案，它为用户的产品设计及加工过程提供了数字化造型和验证手段。Unigraphics NX 针对用户的虚拟产品设计和工艺设计的需求，提供了经过实践验证的解决方案。Unigraphics CAD/CAM/CAE 系统提供了一个基于过程的产品设计环境，使产品开发从设计到加工真正实现了数据的无缝集成，从而优化了企业的产品设计与制造。UG 面向过程驱动的技术是虚拟产品开发的关键技术,在面向过程驱动技术的环境中，用户的全部产品以及精确的数据模型能够在产品开发全过程的各个环节保持相关，从而有效地实现了并行工程。该软件不
6、仅具有强大的实体造型、曲面造型、虚拟装配和产生工程图等设计功能；而且，在设计过程中可进行有限元分析、机构运动分析、动力学分析和仿真模拟，提高设计的可靠性；同时，可用建立的三维模型直接生成数控代码，用于产品的加工，其后处理程序支持多种类型数控机床。另外它所提供的二次开发语言 UG/OPen GRIP，UG/open API 简单易学，实现功能多，便于用户开发专用 CAD 系统。具体来说，该软件具有以下特点：主要特点：1、具有统一的数据库，真正实现了 CAD/CAE/CAM 等各模块之间的无数据交换的自由切换，可实施并行工程。2、采用复合建模技术，可将实体建模、曲面建模、线框建模、显示几何建模与参
7、数化建模融为一体。3、用基于特征（如孔、凸台、型胶、槽沟、倒角等）的建模和编辑方法作为实体造型基础，形象直观，类似于工程师传统的设计办法，并能用参数驱动。4、曲面设计采用非均匀有理 B 样条作基础，可用多种方法生成复杂的曲面，特别适合于汽车外形设计、汽轮机叶片设计等复杂曲面造型。5、出图功能强，可十分方便地从三维实体模型直接生成二维工程图。能按ISO 标准和国标标注尺寸、形位公差和汉字说明等。并能直接对实体做旋转剖、阶梯剖和轴测图挖切生成各种剖视图，增强了绘制工程图的实用性。6、以 Parasolid 为实体建模核心，实体造型功能处于领先地位。目前著名CAD/CAE/CAM 软件均以此作为实体
8、造型基础。7、提供了界面良好的二次开发工具 GRIP（GRAPHICAL INTERACTIVE PROGRAMING）和 UFUNC（USER FUNCTION），并能通过高级语言接口，使 UG 的图形功能与高级语言的计算功能紧密结合起来。8、具有良好的用户介面，绝大多数功能都可通过图标实现；进行对象操作时，具有自动推理功能；同时，在每个操作步骤中，都有相应的提示信息，便于用户做出正确的选择。目前应用情况：目前而言，PROE 和 UG 的应用分为都很广，但因各自特点不同两个软件的应用区域也不尽相同，UG 多用于汽车和航空方面，在模具行业 UG 与 PROE 不相上下。但在一般的机械、电子、家
9、电、玩具等行业，PROE 比 UG 应用得要广泛得多。二：有限元法的基本思想：所谓有限元法（FEA），其基本思想是把连续的几何机构离散成有限个单元，并在每一个单元中设定有限个节点，从而将连续体看作仅在节点处相连接的一组单元的集合体，同时选定场函数的节点值作为基本未知量并在每一单元中假设一个近似插值函数以表示单元中场函数的分布规律，再建立用于求解节点未知量的有限元方程组，从而将一个连续域中的无限自由度问题转化为离散域中的有限自由度问题。求解得到节点值后就可以通过设定的插值函数确定单元上以至个集合体上的场函数。对每个单元，选取适当的插值函数，使得该函数在子域内部、在子域分界面上以及子域与外界面上都
10、满足一定的条件。单元组合体在已知外载荷作用下处于平衡状态时，列出一系列以节点、位移为未知量的线性方程组，利用计算机解出节点位移后，再用弹性力学的有关公式，计算出各单元的应力、应变，当各单元小到一定程度，那么它就代表连续体各处的真实情况。有限元分析软件目前最流行的有：ANSYS、ADINA、ABAQUS、MSC 四个比较知名比较大的公司，其中 ADINA、ABAQUS 在非线性分析方面有较强的能力目前是业内最认可的两款有限元分析软件，ANSYS、MSC 进入中国比较早所以在国内知名度高应用广泛。目前在多物理场耦合方面几大公司都可以做到结构、流体、热的耦合分析，但是除 ADINA 以外其它三个必须
11、与别的软件搭配进行迭代分析，唯一能做到真正流固耦合的软件只有 ADINA。ANSYS 是商业化比较早的一个软件，目前公司收购了很多其他软件在旗下。ABAQUS 专注结构分析目前没有流体模块。MSC 是比较老的一款软件目前更新速度比较慢。ADINA 是在同一体系下开发有结构、流体、热分析的一款软件，功能强大但进入中国时间比较晚市场还没有完全铺开。随着现代科学技术的发展，人们正在不断建造更为快速的交通工具、更大规模的建筑物、更大跨度的桥梁、更大功率的发电机组和更为精密的机械设备。这一切都要求工程师在设计阶段就能精确地预测出产品和工程的技术性能，需要对结构的静、动力强度以及温度场、流场、电磁场和渗流
12、等技术参数进行分析计算。例如分析计算高层建筑和大跨度桥梁在地震时所受到的影响，看看是否会发生破坏性事故；分析计算核反应堆的温度场，确定传热和冷却系统是否合理；分析涡轮机叶片内的流体动力学参数，以提高其运转效率。这些都可归结为求解物理问题的控制偏微分方程式，这些问题的解析计算往往是不现实的。近年来在计算机技术和数值分析方法支持下发展起来的有限元分析（FEA，Finite Element Analysis）方法则为解决这些复杂的工程分析计算问题提供了有效的途径。在工程实践中，有限元分析软件与 CAD 系统的集成应用使设计水平发生了质的飞跃，主要表现在以下几个方面： 增加设计功能，减少设计成本； 缩
13、短设计和分析的循环周期； 增加产品和工程的可靠性； 采用优化设计，降低材料的消耗或成本； 在产品制造或工程施工前预先发现潜在的问题； 模拟各种试验方案，减少试验时间和经费； 进行机械事故分析，查找事故原因。三：matlab 相关收获MATLAB 是一个数学软件。它可以处理很多问题的。它有很多的工具箱包含了很多的内容。它面向专门的领域开发了专门的工具箱用起来很方便的。MATLAB 是 Mathworks 公司开发的一种集计算、图形可视化和编辑功能于一体的功能强大、操作简便、易于扩充的语言，是目前国际上公认的优秀的数学应用软件之一。 MATLAB 系统的强大功能是由其核心内容（语言系统、开发环境、
14、图形系统、数学函数库、应用程序接口等）和辅助工具箱（符号计算、图象处理、优化、统计和控制等工具箱）两大部分构成。MATLAB 是矩阵实验室（Matrix Laboratory）之意。除具备卓越的数值计算能力外，它还提供了专业水平的符号计算，文字处理，可视化建模仿真和实时控制等功能。 MATLAB 的基本数据单位是矩阵，它的指令表达式与数学,工程中常用的形式十分相似,故用 MATLAB 来解算问题要比用 C,FORTRAN 等语言完相同的事情简捷得多.在新的版本中也加入了对 C,FORTRAN,c+ ,JAVA 的支持.可以直接调用,用户也可以将自己编写的实用程序导入到 MATLAB 函数库中方
15、便自己以后调用，此外许多的 MATLAB 爱好者都编写了一些经典的程序，用户可以直接进行下载就可以用，非常的方便。 MATLAB 的基础是矩阵计算,但是由于他的开放性,并且 mathwork 也吸收了像 maple 等软件的优点,使 MATLAB 成为一个强大的数学软件 MATLAB 的应用领域十分广阔，典型的应用举例如下：(1) 数据分析；(2) 数值与符号计算；(3) 工程与科学绘图；(4) 控制系统设计；(5) 航天工业；(6) 汽车工业；(7) 生物医学工程；(8) 语音处理；(9) 图像与数字信号处理；(10) 财务、金融分析；(11) 建模、仿真及样机开发；(12) 新算法研究开发；(13) 图形用户界面设计。事实上，当要用到工程数学类的问题或者仿真等等时，matlab 就会是你很好的帮手。四：小结众所周知，进入信息时代之后知识周期大幅缩短，如果不时刻关注科技领域的最新发展，学习重要的应用技术，我们就会成为时代的弃儿，这一星期的学习让我对于所学专业的专业领域有了更深刻地了解，也更加明确了以后课余学习生活中所应该关注与发展的方向。既然有了确定的方向，我就要更加刻苦更加积极的了解专业知识，为我未来的事业奠定坚实的基础。
