用“有限元法”对设计产品进行强度计算，并通过计算结果对设计产品进行优化改进是新产品研发过程中不可缺少的环节，随着CAD/CAE/CAM等技术的普及，这种方法在缩短新品开发周期及节约成本方面的作用更为凸显。“有限元法”的有效性不仅体现在有限元应用软件本身，更体现在对实际模型进行抽象、简化的过程及结果中，即分析模型的“边界条件”。本文对一种支架零件进行强度较核计算，在分析模型中对边界条件进行“微调”，最终得出近乎想象的分析结果，进一步例证和阐述了建立符合实际工况条件的“边界条件”的重要性。只有保证计算结果的正确性，才能通过优化程序对产品结构参数进行优化，以期得到满足工程要求的结果。

一、应用背景

建立分析对象的三维模型，如图1所示。

图1分析对象的三维模型

    该零件是冲压成型的钣金件，是电冰箱上的支撑架，主要承受重力和搬运过程中的冲击力。由于零件壁厚均匀，因此零件的分析模型宜采用“壳”单元模型。

    美国参数技术公司（PTC）的软件是优秀的高端MCAD设计软件之一，基于特征的全参数化及全相关技术极大地提高了设计效率和质量。其中，CAE专用分析模块 Pro/MECHANIC实现了与Pro/ENGINEER的完全无缝集成，由于Pro/MECHANIC采用高阶次单元（P单元），使分析模型的网格生成变得简单容易，无需对原模型结构进行大量的简化处理。Pro/MECHANICA实现了与其他PTC产品、数据管理工具及其他CAD工具的真正交互性。参数化优化结合了Pro/ENGINEER的全部功能后，Pro/MECHANICA可以提供真正的参数化分析，使用相关仿真特征，因为与后续产品（模具、刀路轨迹等）完全相关，即使设计更改后，也不需要重新定义分析。

    该零件的三维模型是用Pro/ENGINEER 软件完成的，强度计算在Pro/ENGINEER与Pro/MECHANIC的集成环境中进行，计算用Pro/MECHANIC解算器。

二、分析模型的建立