Hoàn thiện, thiết kế công nghệ lắp ráp dòng xe mini buýt thông dụng từ 6 + 8 chỗ ngồi mang nhãn hiệu Việt Nam: Phần sử dụng kỹ thuật 3D thiết kế một mảng cấu trúc chính của vỏ xe minibus 6-8 chổ ngồi

Hoàn thiện, thiết kế công nghệ lắp ráp dòng xe mini buýt thông dụng từ 6 + 8 chỗ ngồi mang nhãn hiệu Việt Nam:Phần sử dụng kỹ thuật 3D thiết kế một mảng cấu trúc chính của vỏ xe minibus 6-8 chổ ngồi

BCN VSAE CATD

Bé C«ng nghiÖp Héi Kü s− « t« ViÖt Nam Trung t©m ph¸t triÓn c«ng nghÖ « t«

=====o0o=====

B¸o c¸o tæng kÕt khoa häc kü thuËt Dù ¸n

Hoµn thiÖn thiÕt kÕ, c«ng nghÖ chÕ t¹o vµ l¾p r¸p dßng xe mini

buýt th«ng dông 6 ÷ 8 chç ngåi mang nh∙n hiÖu ViÖt Nam

M· sè: KC.05.DA.13

_

PhÇn sö dông kü thuËt 3D thiÕt kÕ mét sè m¶ng

cÊu tróc chÝnh cña vá xe minibus 6-8 chç ngåi

PGS.TS D− Quèc ThÞnh

6091-2

07/9/2006

Hµ Néi, 06-2006

Mục lục

1 Tổng quan về trợ giúp của máy tính trong lĩnh vực thiết kế chế tạo máy 1

1.1 Trợ giúp của máy tính trong thiết kế 1

1.2 Trợ giúp của máy tính trong tính toán, phân tích 6

1.3 Một số đặc điểm chính của công nghệ trong thiết kế .11

2 Giới thiệu phương pháp thiết kế 3D bằng phần mềm Solidworks 12

2.1 Tổng quan về phần mềm Solidworks 12

2.2 Trình tự thiết kế 3D trong Solidworks 13

2.3 Thiết kế một số mảng cấu trúc chính vỏ xe Minibus 17

3 Kết luận 23

Sử dụng kỹ thuật 3D thiết kế một số mảng cấu trúc chính

của vỏ xe minibus 8 chỗ ngồi

1 Tổng quan về trợ giúp của máy tính trong lĩnh vực thiết kế chế tạo máy

Trong những năm gần đây, máy tính đã trở thành một công cụ không thể thiếu được

trong các ngành kinh tế khác nhau Đặc biệt trong lĩnh vực thiết kế sự hỗ trợ của máy tính đã giúp chúng ta giải quyết được hàng loạt các vấn đề mà trước kia không thể giải quyết được hoặc phải đưa vào các giả thuyết đơn giản hoá Với sự trợ giúp của máy

thời gian tạo ra, thay đổi kiểu dáng của sản phẩm Tất cả các yếu tố này tạo cho sản phẩm có khả năng cạnh tranh cao trong nền kinh tế thị trường Các trợ giúp của máy tính trong ngành cơ khí tập trung vào ba lĩnh vực chính:

* Thiết kế: Computer Aided Designing (CAD)

* Phân tích, tính toán: Computer Aided Engineering (CAE)

* Điều khiển quá trình gia công: Computer Aided Manufacturing (CAM)

1.1 Trợ giúp của máy tính trong thiết kế

Sự trợ giúp của máy tính trong thiết kế (CAD) là việc tạo ra và xử lí các bức ảnh (mẫu thiết kế) trên máy tính để giúp đỡ người kỹ sư trong quá trình thiết kế CAD đã

được liên tục phát triển trong hơn một phần tư thế kỷ vừa qua và đã trở thành một công

cụ không thể thiếu được trong việc thiết kế cũng như gia công CAD xoay quanh việc liên kết các thuộc tính tốt nhất của 3 thành phần chính: Phần cứng CAD, Phần mềm CAD, và người dùng

Sự phối hợp giữa khả năng của con người và máy tính đẵ xử lý các vấn đề đặt ra trong thiết kế đã tạo ra được một sự tối ưu của các hệ thống CAD

Cho dù nhiều người còn nghĩ rằng CAD giống như một bản vẽ điện tử, các chức năng của nó đã vượt ra ngoài việc vẽ ra các bản vẽ Các công việc tính toán, phân tích khác nhau như: phân tích các phần tử hữu hạn, tính toán sự truyền nhiệt, tính toán ứng suất, mô phỏng động lực học cơ cấu, tính toán động lực học chất lỏng , được thực hiện ngay trong các hệ CAD, ở đó chúng ta có thể sử dụng ngay các mô hình đã được tạo ra một cách trực quan trên màn hình, nơi mà ta có thể dễ dàng gán cho nó các thuộc tính vật lý khác nhau như vật liệu, các lực tác dụng lên chi tiết

Các tiện ích thiết kế mà CAD cung cấp có thể gộp lại trong 3 lĩnh vực:

+ Phác hoạ và vẽ

Quá trình vẽ thường được trợ giúp bởi bảng các menu lệnh giúp cho việc tạo dựng

các chi tiết cơ sở với tốc độ nhanh nhất

Nhiều phần mềm cung cấp cho chúng ta một loạt các phương thức để thay đổi bản vẽ ngay sau khi nó được đưa vào vào máy tính ví dụ như : xoay (Rotate), phóng to

- thu nhỏ (Scale)

Nhiều chức năng khác cũng được các phần mềm vẽ cung cấp để công việc vẽ

được thực hiện dễ dàng hơn Ví dụ như :

+ Một vùng xác định có thể phóng to ra để có thể bộc lộ rõ ràng hơn các chi tiết

- Điểm cuối của cung tròn, đoạn thẳng

- Điểm giữa của cung tròn, đoạn thẳng

- Điểm tâm của cung tròn, đường tròn

- Các điểm đặc biệt của đường tròn (90,180,270,360 )

- Điểm giao của các đối tượng vẽ

- Tạo ra các tiếp tuyến và pháp tuyến…

+ Chức năng COPY cho phép sao chép một đối tượng vẽ sang một vị trí bất kỳ khác

+ Chức năng ROTATE cho phép xoay đối tượng vẽ

+ Chức năng MIRROR tạo ra các kết cấu đối xứng quanh một trục

Một nguồn trợ giúp khác của máy tính trong việc vẽ là thư viện các chi tiết vẽ mà

nó có thể phát triển cho các ứng dụng xác định, ví dụ như các đường ống, bu lông, bánh răng…Các thư viện này có thể chứa hàng trăm các đối tượng đã định nghĩa từ trước mà chúng ta có thể gọi ra và định vị vào trong bản vẽ Thêm vào đó ta có thể thêm vào hoặc bớt đi các chi tiết trong thư viện này tuỳ thuộc vào công việc tiết kế của mình

Các trợ giúp khác bao gồm tự động gi kích thước, tự động bỏ các nét khuất, hoặc việc kiểm tra một vị trí bất kỳ trên bản vẽ một cách thuận tiện bằng cách dùng bàn phím

Lớp vẽ (Layer, Level) là một chức năng hết sức quan trọng mà nhờ nó bản vẽ

được chia ra thành các lớp riêng biệt Chức năng này giúp chúng ta đơn giản hoá việc tạo ra bản vẽ cũng như làm cho việc in ấn dễ dàng hơn bởi vì các lớp khác nhau có thể

in trong các màu khác nhau

Và quan trọng nhất là các bản thiết kế được lưu trữ trong máy tính có thể chuyển

trực tiếp đến công đoạn gia công mà không phải in ra giấy

b Mô hình khung dây

Rất nhiều phần mềm vẽ trên thị trường cho phép người dùng phát triển mô hình khung dây, sử dụng các đường thẳng nối liền nhau để mô tả một cách đơn giản hình dáng hình học của chi tiết trong không gian ba chiều Mô hình khung dây yêu cầu thời gian máy cũng như bộ nhớ ít hơn và cung cấp một chút thông tin về bề mặt không liên tục của chi tiết Chúng được tạo ra bởi việc xác định điểm và đường trong không gian Vùng hoạt động của màn hình thường xuyên được chia ra các vùng thể hiện các hình chiếu khác nhau của mô hình Hệ thống CAD xây dựng mô hình trên cơ sở của các

điểm được xác định bởi người dùng và các lệnh được chọn từ menu lệnh

Người thiết kế có thể tạm thời dấu đi các đối tượng vẽ được lựa chọn khỏi màn hình mà không xoá chúng khỏi mô hình để nhận được một hình vẽ rõ nét hơn Sau khi

vẽ song người thiết kế cũng có thể loại bỏ nét khuất để mô hình có một dáng vẻ thực tế

c Mô hình bề mặt

Mô hình khung dây không chứa các thông tin về bề mặt và cũng không có sự khác biệt bởi bên trong và bên ngoài của đối tượng Nhiều sự không rõ ràng của mô

hình khung dây được khắc phục bởi mô hình bề mặt Mô hình này định nghĩa các chi tiết hình học một cách chính xác và cung cấp một cơ sở dữ liệu đầy đủ cho việc gia công trên máy CNC Mô hình bề mặt được tạo ra bởi việc nối kết nhiều dạng bề mặt thành các đối tượng được định nghĩa bởi người dùng

* Trình tự xây dựng mô hình bề mặt

Để đảm bảo chất lượng cũng như tốc độ tạo dựng mô hình, tránh các sai sót và cũng để tránh phải thực hiện các công việc vô ích Sau khi nhận được nhiệm vụ thiết

kế chúng ta phải tiến hành thực hiện theo các bước sau

- Phân tích kết cấu của bản thiết kế, xác định các bề mặt cần được tạo dựng cũng như các thông số và yêu cầu chất lượng của các bề mặt đó

- Lựa chọn kiểu bề mặt, các lệnh của phần CAD và các tuỳ chọn của nó dùng để tạo dựng các bề mặt cần thiết kế

- Phân lớp bản vẽ

- Dựng khung bản vẽ, các hệ quy chiếu và các đường cơ sở

- Tiến hành tạo dựng các bề mặt cơ sở

- Tiến hành hiệu chỉnh, sửa đổi nếu cần thiết

- Kiểm tra chất lượng của từng bề mặt và kiểm tra tổng thể bản thiết kế

* Sử dụng kĩ thuật phân lớp trong việc xây dựng mô hình

Lớp vẽ là tổng hợp các đối tượng vẽ của một bản vẽ có cùng một thuộc tính Việc phân lớp là một kỹ thuật hết sức độc đáo của các phần mềm CAD (AuToCAD, Solidworks…) Một bản vẽ phức tạp thường được phân thành nhiều lớp riêng biệt chứa các phần đơn giản của bản vẽ và như vậy việc vẽ trong mỗi lớp được thực hiện hết sức

đơn giản Sau khi đã có tất cả các lớp vẽ chỉ cần xếp chồng khít chúng lên nhau ta sẽ nhận được bản vẽ yêu cầu, và như vậy công việc vẽ sẽ trở nên hết sức đơn giản Ngoài

ra lớp vẽ cũng còn tạo điều kiện cho chúng ta dễ dàng hiệu chỉnh in ấn

Khi bắt tay vào xây dựng một bản vẽ phức tạp chúng ta phải tiến hành phân lớp các đối tượng vẽ của bản vẽ Một bản vẽ có rất nhiều cách phân lớp khác nhau, nó tuỳ thuộc vào kinh nhiệm cũng như thói quen của người vẽ Tuy nhiên để sử dụng được hiệu quả các lớp, việc phân lớp phải dựa trên các nguyên tắc sau:

+ Đơn giản hoá : có nghĩa là các nét vẽ trên mỗi lớp phải không quá chồng chéo,

đảm bảo có thể vẽ chúng ra dễ dàng

+ Tính đặc chưng: mỗi nét vẽ phải đặc chưng cho một phần nhất định của bản vẽ, không nên chia bản vẽ ra quá nhiều lớp

+ Tính thống nhất và chính xác: các lớp được phân ra sao cho khi vẽ riêng từng lớp vẫn đảm bảo được vị trí tương đối của nó trong bản vẽ tổng thể đối với các mô hình với các bề mặt phức tạp chúng ta cần phải tạo ra ít nhất các lớp sau:

- Một lớp tham chiếu để định vị các bề mặt

- Mỗi bề mặt nên đặt trên một lớp riêng rẽ

- Các đường thẳng, cong dùng để định nghĩa mỗi bề mặt (các đường cơ sở)

Thông thường khi làm việc với các lớp vẽ chúng ta phải thực hiện các thao tác sau:

- Tạo ra một lớp vẽ

- Gán, thay đổi thuộc tính của lớp vẽ

- Đổi tên lớp vẽ

- Chuyển các đối tượng vẽ từ lớp này sang lớp kia

* Các bề mặt thường gặp trong các phần mềm CAD bao gồm [Bề mặt kẻ (RULED

SURFACE), Các bề mặt tròn xoay (REVOLUTE SURFACE), Các bề mặt cuộn (DRIVE - SURFACES), Các bề mặt kiểu BEZIER, Bề mặt GREGORY, Bề mặt pha trộn (BLEND SURFACE) vv ]

* Các nguyên tắc chung khi chọn lựa bề mặt

Thông thường các phần mềm CAD cung cấp cho chúng ta một số lượng lớn các loại bề mặt khác nhau, chính vì vậy trong bước chuẩn bị, trước khi bắt tay vào vẽ chúng ta tự đặt ra các câu hỏi:

+ Loại bề mặt nào sẽ được dùng để xây dựng mô hình?

+ Lệnh nào và tuỳ chọn nào sẽ được sử dụng?

ở đây không chỉ có một câu trả lời duy nhất cho các câu hỏi này, việc lựa chọn này hoàn toàn tùy thuộc vào thói quen cũng như kinh nhiệm của người thiết kế Tuy nhiên tồn tại một số nguyên tắc cơ bản định hướng cho việc lựa chọn:

- Tuỳ thuộc vào các thông số mà ta có, ta hãy xác định lệnh nào và tuỳ chọn nào sẽ phù hợp với vấn đề mà bạn cần giải quyết

- Sau khi chọn sơ bộ (ở bước trên ), ta hãy nghiên cứu tính chất của mỗi bề mặt và xác định xem bề mặt nào là thích hợp nhất và hãy tạo ra bề mặt đó

- Kiểm tra xem liệu có cần phải thực hiện các thao tác bổ trợ với lệnh cắt xén không?

- Nếu tồn tại nhiều giải pháp cho vấn đề đặt ra, ta hãy xem xét các giải pháp có thể khác, so sánh chúng trên màn hình trước khi đưa ra một quyết định cuối cùng

- Nếu ta tìm ra cùng một lúc nhiều giải pháp cho kết quả tốt và không giải pháp nào

tỏ ra trội hơn, hãy dùng giải pháp đơn giản nhất

d Mô hình thể đặc SOLID

Mô hình thể đặc thường dùng để định nghĩa mô hình hình học một cách rõ ràng

về thể tích Nó cung cấp phương pháp cơ bản để mô tả các chi tiết cơ khí trong máy

tính Khác với mô hình khung dây và mô hình bề mặt, mô hình thể đặc cung cấp một

sự chính xác cần thiết cho các thiết kế cơ khí chính xác Nó có một khả năng tiềm tàng

để tạo ra cơ sở dữ liệu mà nó cung cấp một mô tả hoàn chỉnh chi tiết

Mô hình thể đặc được xây dựng bằng hai cách: với các khối cơ sở và bằng việc

định nghĩa các đường biên Cả hai phương pháp này đều phát triển mô hình phức tạp từ một chuỗi liên tiếp các phối hợp các thao tác vẽ đơn giản

Tiến trình xây dựng mô hình bằng các khối cơ sở cho phép các hình cơ sở như các khối và các trụ được phối hợp lại với nhau như kiểu các công trình kiến trúc Người thiết kế định vị các khối cơ sở ở vị trí cần thiết và sau đó tạo ra những dạng mới với các lệnh lôgíc tương ứng

Theo tiến trình xây dựng mô hình cách định nghĩa đường biên, các bề mặt hai chiều được kéo dài theo phương thứ ba để tạo ra một khối không gian

Với mô hình được xây dựng trong solid sau khi gán cho nó các thuộc tính của vật liệu như mô đun đàn hồi, khối lượng riêng… có thể nhận được các thuộc tính quan trọng phục vụ cho thiết kế như khối lượng, mô men quán tính… và sử dụng cho các công việc phân tích khác nhau như: tính bền, tính nhiệt…

1.2 Trợ giúp của máy tính trong tính toán, phân tích

Chỉ sau gần hai thập kỷ phát triển CAD/ CAM/ CAE đã giành được tính đại chúng và nó đã trở thành một công cụ tuyệt đối cho bất kỳ công việc nào của người Kỹ sư, các ứng dụng của nó ngày càng được mở rộng, tiềm năng đồ hoạ và sức mạnh tính toán của các hệ thống này cho phép các nhà thiết kế sáng tạo và thử nghiệm các ý tưởng của mình một cách trực quan trong thực tế mà không cần phải tạo ra một mô hình thực tế giống như ở tiến trình thiết kế cổ điển

Hình 1 Các nguồn thông tin dùng trong thiết kế với sự trợ giúp của CAD/ CAM

Với việc sử dụng hệ thống CAD/CAM/ CAE các nhà thiết kế có thể tiếp cận với một khối lượng lớn các thông tin trợ giúp từ nhiều nguồn khác nhau và sử dụng chúng cho các bản thiết kế riêng của mình

Việc phân tích có hai dạng: Tính toán và thực nghiệm Cả hai dạng phân tích đều

được thực hiện ở nhiều bước của quá trình thiết kế để phân tích các tính chất và tiêu chuẩn của sản phẩm

Hình 2 Quá trình phân tích , tính toán khi thiết kế vói sự trợ giúp của máy tính

Xác địnhNhiệm vụ Thiết kế

Kiểm tra bằng

thực nghiệm

Các ý tưởng phát triển của mô hình sơ bộ Thiết kế đồ hoạ Phát triển các thiết kế cũ

Tìm kiếm thiết kế tối ưu

Thiết kế tối ưu

Các tính toán

Thay đổi các thông số T kế

Thiết kế chưa đạt yêu cầu

Thư viện các chương trình

- Phân tích các phần tử hữu hạn

- Các phân tích động học

- Các phân tích tĩnh và động học

Trong quá trình tính toán với việc sử dụng các phần mềm máy tính các kiểu phân tích, tính toán khác nhau có thể được thực hiện Chúng bao gồm:

- Việc phân tích bằng phương pháp các phần tử hữu hạn

- Giải quyết bài toán tĩnh

- Các bài toán động học và động lực học

a- Phép phân tích các phần tử hữu hạn (FEA)

Phép phân tích các phần tử hữu hạn là một kỹ thuật trợ giúp của máy tính để xác

định ứng xuất, biên dạng của các kết cấu Phương pháp này chia kết cấu thành các phần tử nhỏ với dạng chuẩn đã biết Sau đó bài toán tổng thể sẽ được giải quyết bằng việc sử dụng một thủ tục liên kết Giao diện của các phần mềm FEA được phát triển sao cho người dùng dễ dàng tạo ra được các chương trình nhập dữ liệu Phần mềm phân tích sau đó xẽ tự động tạo ra các biểu thức - phương trình, giải quyết vấn đề đặt ra những kết quả cần thiết

Hình 3 Tác động qua lại của các công việc phân tích tính toán cùng với CAD

Bước đầu tiên trong FEA là tạo ra một mô hình mà nó phân nhỏ kết cấu thành các khối nhỏ có dạng chuẩn và xuất nó ra trong một lưới hệ toạ độ chung Các điểm chia của lưới được gọi là nút và được dùng như các vị trí của mô hình nơi mà các kết quả tính toán được đưa ra Các thuộc tính độ cứng của mỗi phần tử được tính toán bằng chương trình tính các phần tử hữu hạn và sau đó được xếp vào một ma trận chung bên trong máy tính Ma trận độ cứng này cùng với giá trị của tải trọng và các điều kiện biên dùng để tính toán chuyển vị, tần số riêng, ứng suất và những đặc tính khác của kết cấu

Phân tích động học

và bài toán tổng

hợp

Mô hình thiết kế ban đầu xây dựng trong CAD

Phân tích động lực cơ cấu

Phân tích các phần tử hữu hạn

Thiết kế tối ưu

Trong nhiều trường hợp các mô hình phần tử hữu hạn được phát triển trên các mẫu thiết kế mà ta đã tiến hành các thử nghiệm và như vậy ta có thể thực hiện việc kiểm tra chéo, tạo ra các thay đổi cho bản vẽ thiết kế và trực tiếp kiểm nghiệm các thay

đổi này trên các mô hình hiện thời

b Các bài toán động học và tổng hợp

Các cơ cấu và thiết bị có nhiệm vụ truyền chuyển động và lực từ một nguồn cho trước đến thiết bị đầu ra Hiệu quả của các chuyển đổi này hoàn toàn phụ thuộc vào việc thiết kế các cơ cấu Ngày nay nhiều phần mềm đa chức năng như IMP, ADAMS, UNIGRAPHICS, ALASKA và MCADA đều có thể trợ giúp cho các nhà thiết kế trong việc giải các bài toán động học và tổng hợp này Việc thiết kế bắt đầu từ các bài toán

động học Nó tính toán các dịch chuyển lớn, vận tốc và gia tốc của cơ cấu mà không quan tâm đến lực tác dụng lên nó Số bậc tự do của các cơ cấu được coi là bằng không,

điều đấy có nghĩa là mỗi một bậc tự do bị ràng buộc với một chuyển động riêng biệt Thuận lợi của việc phối hợp các phần mềm CAD với các phần mềm nghiên cứu các cơ cấu là cho phép tối ưu hoá việc xuất kết quả và loại trừ sự va chạm giữa các khâu của cơ cấu

Các bài toán tổng hợp giải quyết việc phát triển các thuộc tính tốt nhất của cơ cấu thông qua một tập hợp các kết quả Người thiết kế cung cấp các thông số của cơ cấu và phần mềm sẽ phát triển các phương án

Bước đầu tiên khi thực hiện một bài toán tổng hợp là việc xác định các thông số khác nhau cho cơ cấu ví dụ như số lượng khâu, khớp, kiểu khớp, đặc tính liên kết của các khâu bởi việc xác định khâu nào là cố định Các dạng nối kết cơ bản được định nghĩa như một chuỗi động học bên trong chương trình, sau đó các phân tích được tiến hành và các cấu trúc của cơ cấu thoả mãn các yêu cầu thiết kế được xác định Các phần mềm giải quyết các bài toán động học tổng hợp thường sử dụng đồ hoạ để cải thiện quan hệ người - máy Các điểm xác định bởi người dùng cũng như các véc tơ chuyển

động có thể dễ dàng dịch chuyển trên màn hình Sau khi một số điểm xác định được chọn, phần mềm sẽ hiển thị tất cả các vị trí có thể của những điểm thêm vào để hoàn chỉnh cơ cấu Một vài phần mềm còn có khả năng mô phỏng một cách sinh động hoạt

động của các cơ cấu để kiểm tra một vài chỉ tiêu ví dụ như không gian cần thiết cho hoạt động của các cơ cấu

c Các bài toán tĩnh và bài toán động lực

Các bài toán tĩnh kết hợp việc phân tích chuyển động với các thuộc tính khối lượng và lực đặt vào cơ hệ để xác định các phản lực ở khớp của cơ cấu Bài toán tĩnh có thể được thực hiện trên cơ cấu tại vô số các vị trí làm việc của cơ cấu khi coi vận tốc dịch chuyển bằng không Mô hình tĩnh có thể có nhiều bậc tự do Chuyển động và lực

được tách biệt trong kiểu phân tích này Trong các bài toán tĩnh chúng ta thường quan tâm tới các phản lực và lực liên kết Các giá trị của lực này rất cần thiết cho việc tính toán ứng suất để xác định các chỉ tiêu về tải trọng, độ tin cậy và độ bền mỏi…

Các phân tích động lực sử dụng các thuộc tính khối lượng và lực để tính toán vị trí, vận tốc, gia tốc và các phản lực liên kết của tất cả các chi tiết của mô hình, khi kết hợp giữa lực và chuyển động trong hệ thống Các phép phân tích được hoàn thành theo từng bước thời gian nhất định Mỗi bậc tự do của mô hình được gắn với một toạ độ độc lập mà đối với nó người phân tích phải xác định các điều kiện đầu về chuyển vị và vận tốc Các mô hình tính toán dùng cho phân tích động lực bao gồm cả các dữ liệu về hình học và thuộc tính khối lượng của mô hình cũng như các ngoại lực Mô hình được tạo ra bởi các chi tiết, khớp, lực và các câu lệnh được đưa vào bởi người dùng

Một chương trình các câu lệnh định nghĩa thuộc tính hình học, khối lượng, mô men quán tính của mỗi vật rắn của kết cấu Các câu lệnh về liên kết mô tả các tác động giữa các chi tiết chuyển động mà nó giữ chúng chuyển động cùng nhau Các liên kết

có thể được xác định để cung cấp các chuyển động tịnh tiến , xoay giữa các cơ cấu bao gồm các loại : khớp cầu, khớp trụ, khớp trượt, khớp các đăng…

Một số câu lệnh khác tạo ra các điểm, hệ quy chiếu đặt trên mỗi vật để định hướng nó so với các vật khác, và dùng cho việc định nghĩa nhiều thuộc tính khác của

hệ thống Các nội lực bên trong hệ thống được chọn từ thư viện các phần tử lực cơ sở ví

dụ như : phần tử đàn hồi, giảm chấn…

Các chương trình con được viết bởi người dùng đưa vào để mở rộng khả năng của phần mềm trong việc định nghĩa các tham số bổ xung Các mô hình cơ sở được tạo dựng trong CAD có thể được gửi trực tiếp vào chương trình phân tích Bởi vì không cần thiết phải sử dụng toàn bộ mô tả hình học được xây dựng trong CAD nên các phân tích cơ học có thể được thực hiện sớm hơn trong chu trình thiết kế trước khi biết được kết quả cuối cùng của cấu hình lựa chọn Người kỹ sư có thể thiết kế với hệ thống chỉ có các thuộc tính về khối lượng và thuộc tính