Patran_PPT教程_第6章__工况及边界条件
第6章 在Patran界面中建立Dytran模型及后处理的操作过程实例2
定义哑板元网格物理特性:
Properties/Create/2D/Dummy Shell/Property Set Name=Dum/Select Members=拾取所有板元/Add/Apply
定义钢的材料特性。采用多项式状态方程(EOSPOL)作为本构 模型来定义钢的材料特性: Materials/Create/Isotropic/Manual Input/Material Name=Steel/Input Properties/Constitutive Model=ElasPlas (DMAT)/Element Type=Lagrangian Solid/Yield Model=Johnson-Cook/Strain Rate=N/A / Failure Model=None/Spallation Model = Spallation Pressure/Input properties….etc./Apply/Apply
输出管内空气的有关物理参数，然后生成数据文件： Output Requests/Result Name=Tube/File Type=Archive/Result Type=Element Output/Steps for Output= 0 thru end by 5/Add/Select Groups for Output=Tube/Entity Type=Eulerian Elements/Result Types=x-vel,y-vel,z-vel,density of material,specific internal energy,pressure/Apply/OK/Apply
密度 = 7890 系数 A1 = 1.642E11 系数 A2 = 2.307E11 系数 A3 = 2.23E11 系数 B0 = 1.67 （下页续）
patran培训教材(有限元分析).doc
目录第一章 Patran基础知识 (2)第二章悬臂梁的有限元建模与变形分析 (12)第三章受热载荷作用的薄板的有限元建模与温度场求解 (20)第四章带孔平板的受力分析（平面） (23)第五章厚壁圆筒的受内压作用时的应力分析 (27)第六章受压力载荷作用时板的受力分析 (31)第七章板的模态分析 (34)第八章板的瞬态响应分析 (37)第九章板的频率响应分析 (40)第十章提取车架中性面的模态分析 (43)第一章 Patran 基础知识一．Patran 的用户界面介绍Patran 具有良好的用户界面，清晰、简单、易于使用且方便记忆，其用户界面如图1-1所示。
图1-1 patran 界面按照各部分的功能，可将Patran 界面划分为四个区域：菜单和工具栏区、操作面板区、图形编辑区、信息显示和命令行输入区。
下面，就分别对这几个区域进行介绍。
1.菜单和工具栏区如图1-2所示，patran 的界面上有一行菜单，两行工具栏。
图1-2 菜单工具栏Patran 的菜单是该软件的重要组成部分，使用菜单项，可以完成多设置和操作。
本来，菜单与各种工具是配合使用的，两者是不能独立区分的。
这里对菜单栏进行简单的介绍，一般情况下，Patran 有九个主菜单项，如图1-2所示，文件菜单栏应用菜单按钮工具栏管理（File）菜单主要用于Patran数据库文件的打开/关闭，同时也用来从其他CAD系统输入模型；组（Group）菜单主要用于组的操作，作用类似CAD系统中的“层”；视窗管理（Viewport）菜单用于视窗设置；视图操作（Viewing）菜单用于图形显示设置，包括了工具栏中一些工具的功能；元素显示管理（Display）菜单用于设置各种元素的显示方式；参数设置（Preferences）菜单用于选择求解器，定制用户自己的环境等操作；工具选项（Tools）菜单中提供了许多非常有用的工具；在线帮助（Help）菜单为使用者提供在线帮助。
patran实例教程6.doc
patran实例教程6显示练习课程 6. 显示练习目的:, 熟悉各种显示操作。
, 产生并命名新的属性。
, 加入一些文本来显示。
64 PATRAN 301 练习手册—R7.5显示练习模型描述:用第一次练习的模型来做本次练习，练习使用各种显示命令修改模型的显示风格。
也将学习如何给模型定义标题和使用高亮度识别MSC/PATRAN实体。
建议的练习步骤:, 产生新的数据库并命名为display.db。
, 运行过程文件以产生模型。
, 改变显示属性。
—关闭所有实体标号，打开表面标号，把显示风格改变成Shaded/Flat, 然后返回到Wireframe模式。
—按如下调整几何显示属性。
显示线=0 ,, 参数方向=ON, 弦的容差=1.0检查模型的显示，然后设置—, 弦的容差=0.005, 几何收缩=0.30—加入文本并显示。
产生标题:This is attest title 。
设置字符大小为18, 颜色为红色。
, 用高亮度来识别所显示的不同实体，如识别体19和体23的位置。
练习过程:1 产生新数据库并命名display.dbFile/New DatabaseNew Database Name display.dbOKNew Model PreferenceTolerance DefaultOK65 PATRAN 301 练习手册—R7.5显示练习2. 运行过程文件exercise_1.ses 来建立模型。
File/Session/Play…Play From File exercise_1.sesApply模型产生后，如下图。
3. 关掉表面标号。
Dis play/Entity Color/Label/Render…Entity Types Colors and Labels Surface: Label Apply4. 显示风格变为Shaded/flat, 并改变阴影颜色。
在Entity Color/Label/Render框上。
第6章工况及边界条件.
Marker: PATRAN中，每种边界条件，都有Marker与之对应，如下表
Displacement Rotation Temperature ○ 788 Displacement & Rotation FORCE 100.00
当你施加一个边界条件，其marker会自动显示
2. 载荷边界条件类型
Patran主要载荷边界条件(MSC/NASTRAN为例)
类 型 Displacement Force Pressure Temperature Inertial Load Initial Displacement 说 明 固定或强迫位移（对应NASTRAN的SPC卡） 结点力（对应NASTRAN的FORCE卡） 2D或3D单元上面压力 温度（对应TEMP卡），初始温度作为材料特性输入 重力，离心力（对应GRAV或RFORCE卡） 动力分析时初始位移
也可从Spatial Fields窗中选取已定义的Field 如是Time Dependent Load Case， 出现Non-Spatial Fields窗，选Field定义的时间历程
输入矢量说明
(8) (9) 点Select Application Region， 选作用域 点Apply
示例
4. 边界条件检验
3.施加步骤
(1) (2) 选适当的Create / Object / Method 在Application中选Load/BCs，进入Load/BCs 如： Create / Displacement / Nodal Create / Pressure / Element； (3) (4) (5) (6) (7) 点“Current Load Case:”下Default按钮，选取一个case（工况） 在“New Set Name”下输一个载荷名 如需要，选目标单元类型，如 1D ，2D ，3D 点Input Data 输入值（注：压力、温度等为标量；力、位移等为矢量）
Patran培训
◆ 每个按钮，对应分析过程一部分 ◆按下任一个，右边出现相应Application Widget
▲▲▲ Tool Bar （快捷访问图符菜单）
◆用户自定制的快捷图符菜单
▲▲▲ History Box （历史窗口） ◆显示操作PATRAN每一步过程。
▲▲▲ Command Line （命令行） ◆命令行输入。
▲ ▲实体
Patran中分为：简单实体（Parametric Solid) B-rep实体(Boundary representation Solid）
简单实体：只能是四面体,五面体或六面体
可用P1~P8八个顶点 可用ξ1,ξ2,ξ3三参数表示 显示为蓝色（Blue）
简单实体可用IsoMesh (mapped) 网格划分器将 实体划分为六面体、五面体单元； 也可以Tet网格划分器将实体划分为四面体单元
相同CAD软件建模核心：Parasolid, ACIS
▲ ▲读入CAD软件输出模型进行修改
▲选分析程序
▲ ▲分析程序共性：几何、网格划分、网格检查 个性：材料本构、单元类型、分析过程 ▲ ▲MSC.Patran支持的分析程序 MSC.Nastran MSC. Dytran MSC. Marc MSC. Fatigue MSC. Advanced_FEA Abaqus ANSYS Pamcrash Fluent StarCD
显示为绿色(Green)
简单曲面可以用IsoMesh(mapped)或Paver划分器划分网格
复杂曲面：任意形状封闭外边界和任意多任意形状封闭内边界 一般内外封闭曲线都是复杂曲线 任何曲面都可用复杂曲面表示 超过4条边的曲面一定为复杂曲面
显示为洋红色(Magenda)
复杂曲面只能用Paver划分器划分网格
使用Patran创建随机响应分析过程说明
随机响应分析过程说明1、约束模态预分析在随机分析前应进行约束模态分析，确定前30阶的频率空间。
随机分析是在模态的频率响应分析基础上施加PSD加速度进行计算的，该分析方法是使用振型叠加法分析线性动态问题的，要保证在频率提取分析步中提取了足够数量的模态，其判断标准是在主要运动方向上的总有效质量要超过模型可运动质量的90%。
本模型中，其约束模态第一阶频率为2879.2Hz；第三十阶频率是26360Hz；分析频率响应频率范围在2000Hz—6000Hz。
2、在Patran上显示Utilities菜单，做随机响应分析Random正常情况下，用户界面上并不显示Utilities菜单，但这些功能已经随着软件一起安装了。
把该菜单调出来的方法是：Patran的安装目录下有个init.pcl文件，在该文件中增加一行“( 999, p3_home // "/shareware/msc/unsupported/utilities" )”，再启动Patran。
重新运行后，显示utilities功能模块，其中，包含Random分析模块。
3、创建模型4、创建网格以4mm为单元长度，生成网格5、为集中力创建一非空间场单击Fields应用工具按钮，Action〉Create，Object〉NonSpatial，Method〉Tabular Input，在Field Name里输入f1，在Active Independent Varialbles中选择Frequency（f）,单击Input Data 按钮，在弹出的对话框中输入下图数据，单击OK、Apply完成非空间场的创建。
6、定义材料属性杨氏模量2.1e5MPa,泊松比0.3，密度7.8E-9T/mm37、定义单元属性单击Properties应用工具按钮，在厚度里设置3mm(每次分析可修改厚度，但厚度设置一般不超过最短边长的1/5)。
8、创建载荷工况单击Load C…，在Load Case Name中输入f1,在Type中选择Time Dependent。
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D C
200
A 300
B
可变动LBC 的Scale Factor：分析及作用区域相同，仅数值 可变动 ： 大小不同，只需改动LBC缩放系数，不需定义多个LBC
示例
3.施加步骤 施加步骤
(1) (2) 选适当的Create / Object / Method 选适当的 在Application中选 中选Load/BCs，进入Load/BCs ，进入 中选 如： Create / Displacement / Nodal Create / Pressure / Element； (3) (4) (5) (6) (7) 按钮， 点“Current Load Case:”下Default按钮，选取一个 下 按钮 选取一个case（工况） （工况） 在“New Set Name”下输一个载荷名 下输一个载荷名 如需要，选目标单元类型， 如需要，选目标单元类型，如 1D ，2D ，3D 点Input Data 输入值（ 输入值（注：压力、温度等为标量；力、位移等为矢量） 压力、温度等为标量； 位移等为矢量）
（2）检查几何上的载荷如何转化到的分析型模型上 ）
● 进入Display→load/BC/E.I.Props。按”Show On FEM Only”按钮，点Apply ● 在Lood/BCs中，将Action中设成”Plot Marker” ① 在Assigned Load/BCs Sets下滚动窗中选要显示边界条件名 ② 在Select Group滚动窗中选某些“组”名 ③ 点动Apply。
第六章 工况及边界条件 （Load/BCs & Load Case）
1. 概述
(1) 边界条件可加到有限元模型上，也可加到几何模型上，但 几何与有限元模型应相关，Patran自动将其转化到有限元 几何与有限元模型应相关 模型上 (2) 随时间或空间变化的复杂边界条件，通过Field定义 (3) Load/BCs内容与具体分析程序有关 (4) 施加随时间变化载荷，须用Time Dependent Load Case， Default Load Case是静态载荷工况
patran技巧
Patran使用技巧display---color palette点白色的小图标把lightness 设置为1点黑色的小图标把lightness 设置为0背景颜色就是白色的了！Nastran计算后，用Pastran调用结果文件时发现，计算的结果文件默认放在了C:/temp文件夹，怎样修改结果文件的路径阿，请各位指教！patran临时文件目录的修改：在桌面的patran图标上右击选属性，打开后修改起始位置即可。
patran调用nastran计算时临时文件目录的修改：在桌面的我的电脑图标上右击选属性，打开后选择高级页面，选环境变量，进去后修改用户环境变量temp和tmp即可。
P3_TRANS更改这个文件里面的路径就直接可以无缝连接了在patran的安装文件夹里面patran和nastran这样修改文件的存放路径还是可以的，如果是其他的，如fatigue，在这样修改就会引起错误，所以建议大家还是不要改好了啊，呵呵1Q:<Patran> 为何我的FEM选单中不会出现Hybrid Mesh?请在系统的环境变数中增加以下变数:PATRAN_USE_HYBRID_SURFACE_MESHER值设定为 TRUE , 这样在surface mesh处, 除了Iso Mesh跟Paver Mesh外,就会看到另外一个Hybrid Mesh的选项.科研中国整理.2Q:MSC多解析任务批处理的方法A:如果仅有一台机器可以进行解析运算,有时候任务比较多的时候会时间来不及.提交模型让机器计算之后只能在旁边傻看着,什么也做不了. 其实有一种比较好一点的方法.可以用批处理文件让机器连续自动处理,下班时运行披处理文件,第二天早上来看结果.方法如下:比如有 3个模型,S1.MOD,S2.MOD,S3.MOD1. 分别将上诉3个模型导出为DAT文件2.建立批处理c:\mscvn4w2002\solver\bin\nastran S1.datc:\mscvn4w2002\solver\bin\nastran S2.datc:\mscvn4w2002\solver\bin\nastran S3.dat3. 双击4. 下班5. 上班6. 导入解析结果.3Q:在 Patran里如何Move 一组Points 的位置 , 而不改变这组 Points 的 ID 编号?A:Group/Transform/Translate的功能, 这样不但编号不会变, 连property跟边界条件都会保留.4QPatran如何执行多次Undo?A:所有Patran的操作步骤, 都记录在最新的一个patran.ses.xx中,如果需要多次undo, 可以刪除最后不需要的步骤指令行, 再利用 File -> Session -> Play 的方式, 执行改过的patran.ses.xx ,这样可以无限制的undo。
patran培训教材(有限元分析)
目录第一章Patran基础知识······················错误!未指定书签。
第二章悬臂梁的有限元建模与变形分析················错误!未指定书签。
第三章受热载荷作用的薄板的有限元建模与温度场求解·········错误!未指定书签。
第四章带孔平板的受力分析（平面）·················错误!未指定书签。
第五章厚壁圆筒的受内压作用时的应力分析··············错误!未指定书签。
第六章受压力载荷作用时板的受力分析················错误!未指定书签。
第七章板的模态分析························错误!未指定书签。
patran工作顺序介绍
▲ ▲常用Motif工具
Select Databox 数据选择框 Toggle button 二相开关 Push button 按钮 Data Selection 数据选择 Slide bar 滚动杆 Pull down or option menu 下拉菜单
4. 数据输入
▲鼠标屏幕上拾取
▲ ▲ Select Menu Select Menu 是选择过滤器 当点某Select databox数据输入区后， 相应Select Menu会自动弹出 如选点，弹出Point Select Menu , 选线，弹出Curve Select Menu， 选面，弹出 Surface Select Menu 选体，弹出 Solid Select Menu等
评价结果
▲ ▲直接在Patran中建立 ▲ ▲读入CAD软件输出模型
CAD软件接口：CATIA,Pro/Engineer,CADDS5,Euclid,UG,AutoCAD,SolidWorks,SolidEdge 数据交换格式：IGES, STEP203, STEP209 相同CAD软件建模核心：Parasolid, ACIS
典型点选择菜单
如：real radius radius=5.0 [‘radius ‘,0. 0.0]
任何点 几何点 结点 二线交点 线上一点 面上顶点 点面交点 面上任意拾取一点 输入点坐标或在屏幕上任意点
5. PATRAN有关的文件
名称 Modelname.db Madelme.db.bkup Patran.ses.number Modelname.db.jou Settings.pcl p3epilog.pcl
▲ 强大的布尔计算、实体建模、抽取中面、几何编辑功能 ▲ 强有力的网格生成功能 ▲ 逼真的结果可视化功能 ▲ 开放的软件开发环境
Patran操作中文手册
Patran 操作中文手册欢迎同行来论坛进行交流科研中国收集整理版权归原作者所有科研中国翱翔论坛/bbs翱翔科技服务中心 2005年8月17日制作目录课程1. 入门课程2. 从IGES文件输入几何体课程3. 连柄的几何模型课程4. U形夹的三维几何模型课程5. U形夹的三维视图课程6. 显示练习课程7. U形夹的三维有限元模型课程8. 另一种U形夹的三维有限元网格课程9. 验证及属性设置课程 10. 随空间和时间变化的载荷课程 11. 在三维U形夹上加载荷和边界条件课程 12. 定义材料特性课程12a. 用材料选择器获得材料特性课程 13. 与空间相关的物理特性课程 14 . 静态分析的建立课程 15. 组群和列表的使用课程 16. 位移结果的后处理课程 17. 应力结果的后处理课程 18. 瞬态响应结果的后处理课程 19. 后处理透视图课程 20. 瞬态和模态的动画课程 21. 与时间相关的结果课程 22. 将PATRAN2.5的模型输入到PATRAN 3 中课程 4. U形夹的三维几何模型目的:生成一个新的数据库生成几何体改变图形显示模型描述:本练习是通过MSC/PATRAN的点、线、面、体建立一个几何模型， 熟悉PATRAN 的几何建模过程，模型的几何尺寸见下图。
练习过程1．新生成一个数据库并命名为clevis.dbFile/New Database…New Database Name clevis.dbOKNew Model PreferenceTolerance DefaultOK2. 把几何参数选择改为PATRAN 2方式。
PATRAN 2 Convention 代表着一个特点的参数化几何类别。
这个操作可以使用户产生一个几何体，该几何体可以通过PATRAN 2的中性文件和IGES文件输入或输出到PATRAN 3中。
Preference/Geometry…Geometric Representation Patran 2 ConventionSolid Origin Location P3/PATRAN ConventionApplyCancel3. 生成一个位于U形夹孔内半径上的点。
patran从入门到精通
patran从入门到精通MSC.PATRAN&MSC.NASTRAN使用指南北京.BUAA2002.05.111Τ目录第 1章 MSC.Software及 MSC.Patran介绍 1.1 MSC.Software公司介绍1.2 什么是 MSC.Patran1.2.1 开放式几何访问及模型构造1.2.2 各种分析的集成1.2.3 有限元建模1.2.4 分析条件定义1.2.5 结果交互式可视化后处理1.2.6 高级用户化工具??PATRAN-PCL命令语言 1.3 MSC.Patran的一般使用流程1.4 MSC.Nastran介绍1.4.1 静力分析1.4.2 曲屈分析1.4.3 动力学分析1.4.4 非线性分析1.4.5 热传导分析1.4.6 空气动力弹性击颤振分析1.4.7 流-固耦合分析1.4.8 多级超单元分析1.4.9 高级对称分析1.4.10 设计灵敏度及优化分析1.5 MSC.Patran和 MSC.Nastran的安装1.5.1 MSC.Patran的运行环境1.5.2 MSC.Patran和 MSC.Nastran的安装过程1.6 与 MSC.Patran和 MSC.Nastran相关的主要文件1.7 本章小结2Τ第2章建立几何模型(Geometry)2.1 Patran的用户界面及其操作特点2.1.1 Patran的用户界面2.1.2 Patran 中 Application Widget面板的操作特点2.2 建立几何模型2.2.1 Geometry介绍2.2.2 创建点(Point)2.2.3 创建曲线(Curve)2.2.4 创建曲面(Surface)2.2.5 创建实体(Solid)2.2.6 建立自己的坐标系(coord)2.2.7 创建平面和矢量(Plane &Vector)2.3 编辑几何模型2.3.1 编辑点(Point)2.3.2 编辑曲线(Curve)2.3.3编辑曲面(Surface)2.3.4 编辑实体(Solid)2.4 输入输出几何模型(Import & Export)2.4.1 输入几何模型2.4.2 输出几何模型2.4.3 修复损坏文件的一种方法2.5 其它几何操作2.5.1 删除(Delete)2.5.2 显示信息(Show)2.5.3根据以有几何对象创建新的几何对象(Transform)2.5.4 检查(Verify)2.5.5 联结(Associate)2.6 本章小结3Τ第 3章有限元网格划分(Element)3.1 Element介绍 3.1.1 Element介绍3.1.2 MSC.Patran中的单元库3.2 直接生成有限元网格(Create)3.2.1 自动网格生成器的分类及其使用范围3.2.2 网格疏密的控制3.2.3 网格自动生成的操作过程3.2.4 几何协调性与有限元网格的协调性3.3 用别的方法生成有限元网格(Transform、Sweep)3.3.1 移动、旋转、镜像(Transform)3.3.2 拉伸、滑动(Sweep)3.4 手工生成有限元网格(Create)3.4.1 手工创建节点3.4.2 手工生成单元3.4.3 创建超单元3.4.4 多点约束(MPC)3.5 对节点、网格或多点约束进行修改(Modify)3.5.1 编辑修改网格3.5.2 编辑修改单元3.5.3 编辑修改梁/杆单元3.5.4 编辑修改三角形单元3.5.5 编辑修改四边形单元3.5.6 编辑修改四面体单元3.5.7 编辑修改节点3.5.8 编辑修改网格种子3.5.9 编辑修改多点约束3.6 对模型进行检查(Verify、Equivalence) 4Τ3.6.1 检查模型(Verify)3.6.2 消除重复节点(Equivalence) 3.7 其它操作(Renumber、Associate、Disassociate、Optimize、Show、Delete)3.7.1 重新标号(Renumber)3.7.2 联结(Associate)3.7.3 反联结(Disassociate) 3.7.4 优化(Optimize)3.7.5 显示信息(Show)3.7.6 删除(Delete)3.8 网格划分示例 3.9 本章小结第 4章有限元模型的载荷及边界条件(Loads/BCs)4.1 Loads/BCs介绍4.2 施加边界条件(Create)4.3 显示、检查边界条件(Show Tabular、Plot Contours、Plot Markers)4.3.1 以表格方式显示边界条件(Show Tabular)4.3.2 以云纹图方式显示边界条件(Plot Contours)4.3.3 以图符形式显示边界条件(Plot Markers)4.4 修改及删除边界条件(Modify、Delete)4.4.1 修改边界条件(Modify)4.4.2 删除边界条件(Delete)4.5 施加载荷的一个例子4.6 本章小结第 5章材料(Materials) 5.1 Material介绍 5.2 创建材料模型(Create)5.2.1 创建各向同性材料(Isotropic)5.2.2 创建 2D正交各向异性材料(2d Orthotropic)5Τ5.2.3 创建 3D正交各向异性材料(3d Orthotropic)5.2.4 创建 2D各向异性材料(2d Anisotropic)5.2.5 创建 3D各向异性材料(3d Anisotropic)5.2.6 创建复合材料(Composite) 5.3 显示创建的材料模型信息(Show) 5.4 修改及删除创建的材料模型(Modify和 Delete)5.4.1 修改材料属性(Modify)5.4.2 删除已定义的材料(Delete) 5.5 一些使用技巧5.5.1 创建自己的材料库 5.5.2 Material Selector的使用 5.6 本章小结第6章有限元模型单元的物理特性(Properties) 6.1 Properties介绍6.2 创建物理特性并施加于单元(Create) 6.2.1 创建 0D单元的物理特性6.2.2 创建 1D单元的物理特性6.2.3 创建 2D单元的物理特性6.2.4 创建 3D单元的物理特性6.3 显示物理特性(Show)6.4 修改单元的物理特性(Modify)6.5 删除单元属性(Delete)6.6 本章小结第7章进行分析(Analysis)7.1 Analysis介绍7.2 分析参数的设定及提交分析运算(Analyze) 7.2.1 转换参数设置(Translation Parameters)7.2.2 分析类型的设置(Solution Type) 6Τ7.2.3 直接文本输入(Direct Text Input) 7.2.4 Subcase的定义(Subcase)7.2.5 选择定义好的 Subcase(Subcase Select) 7.3 读入分析结果(Read Output2、Attach XDB) 7.3.1 读入分析结果(Read Output2) 7.3.2 将计算结果与Patran相关联(Attach XDB) 7.4 分析模型的优化(Optimize)7.5 读入 Nastran的输入模型(Read Input File) 7.6 删除分析工作(Delete)7.7 本章小结第8章后置处理(一)(Results)8.1 Results介绍 8.1.1 结果的定义 8.1.2 Results的功能和限制8.1.3 Results的一般使用方法8.2 Results中各种后处理方法介绍(Create) 8.2.1 分析结果的快速显示(Quick Plot) 8.2.2 创建结构变形图(Deformation) 8.2.3 创建云纹图显示(Fringe)8.2.4 图形符号显示(Marker)8.2.5 创建 YX坐标曲线图(Graph)8.2.6 创建动画(Animation)8.2.7 生成报告(Report)8.2.8 已有结果再处理(Results)8.2.9 自由体后置处理(Freebody)8.3 Results后处理其它操作(Modify、Plot、Delete)8.3.1 修改显示或报告(Modify)8.3.2 显示创建的各种图形(Post)7Τ8.3.3 删除处理结果(Delete)8.4 本章小结第9章后置处理(二)(Insight) 9.1 Insight介绍9.1.1 Insight中的工具9.1.2 Insight的一般使用步骤9.2 创建 Insight工具9.2.1 创建等值面(Isosurface) 9.2.2 其它工具方法的属性设置(Attributes) 9.2.3 Insight Control菜单的使用9.3 修改和删除已创建的显示工具(Modify、Delete) 9.3.1 修改已创建的显示工具(Modify) 9.3.2 删除已创建的显示工具(Delete) 9.4 本章小结第 10章不同工况的处理(Load Cases) 10.1 工矿介绍(Load Case)10.2 创建及修改工况10.2.1 创建工况(Create) 10.2.2 修改工况(Modify)10.3 显示工况(Show)10.4 删除工况(Delete)10.5 本章小结第 11章场(Fields)11.1 Fields介绍11.2 创建场(Create)11.2.1 创建空间场(Spatial Field) 11.2.2 创建材料属性场(Material Field)11.2.3 创建非空间场(Non-spatial Field)8Τ11.3 修改、显示和删除场11.3.1 修改场(Modify)11.3.2 显示场(Show)11.3.3 删除场(Delete)11.4 本章小结第 12章 XY坐标曲线图管理(XY Plot) 12.1 创建(Create)12.1.1 创建 XY窗口12.1.2 创建曲线12.1.3 创建曲线图的标题12.2 显示(Post)12.2.1 显示窗口12.2.2 显示曲线12.2.3 显示标题12.3 修改(Modify) 12.3.1 修改 XY窗口12.3.2 修改曲线12.3.3 修改曲线图的标题 12.3.4 修改坐标轴的属性 12.3.5 修改图例12.4 重命名(Rename) 12.5 删除(Delete) 12.6 本章小结第 13章 Patran的菜单项 13.1 文件管理(File) 13.1.1 数据库文件基本操作 13.1.2 Utilities菜单项 13.1.3 模型的输入输出 9Τ13.1.4 其它文件操作 13.1.5 关闭 Patran 13.2 组(Group)13.2.1 创建组(Create)13.2.2 显示组(Post)13.2.3 修改组(Modify)13.2.4 移动/拷贝到组(Move/Copy) 13.2.5 设为当前组(Set Current)13.2.6 由已有的组创建对象(Transform) 13.2.7 删除组(Delete)13.2.8 将命名属性应用于组(Attributes) 13.3 视窗管理(Viewport)13.3.1 创建视窗(Create)13.3.2 显示视窗(Post)13.3.3 修改视窗的属性(Modify)13.3.4 删除视窗(Delete)13.3.5 同时显示所有的视窗(Tile)13.4 视图操作(Viewing)13.4.1 移动、旋转和缩放(Transformations) 13.4.2 模型居中(Fit View)13.4.3 鼠标定位显示(Select Center) 13.4.4 选择局部显示(Select Corners) 13.4.5 缩放视图(Zoom% of View) 13.4.6 视点角度(Angles)13.4.7 用两点确定视角(View From/To)13.4.8 各方向不同比例缩放(Scale Factors) 13.4.9 命名视图(Named View Options) 13.4.10 切割/投影显示(Clipping/Perspective) 10Τ13.4.11 任意面切割(Arbitrary Clipping) 13.5 图形显示特性设置(Display)13.5.1 实体的颜色、标签和渲染设置(Entity Color/Label/Render)13.5.2 显示/不显示(Plot/Erase)13.5.3 高亮度显示(Highlight)13.5.4 几何对象显示控制(Geometry)13.5.5 有限元对象显示控制(Finite Element) 13.5.6 边界条件及单元属性显示控制(Load/BC/Elem. Props)13.5.7 命名属性(Named Attributes) 13.5.8 坐标系(Coordinate Frames) 13.5.9 视窗标题(Titles)13.5.10 参考彩色谱(Spectrums)13.5.11 范围(Ranges)13.5.12 视窗背景颜色设置(Color Palette) 13.5.13 光线设置(Shading)13.5.14 光源(Light Sources)13.6 环境设置(Preferences)13.6.1 分析解算器的选择(Analysis) 13.6.2 全局参数设置(Global)13.6.3 显示设置(Graphics)13.6.4 鼠标设置(Mouse)13.6.5 选择设置(Picking)13.6.6 报告格式设置(Report)13.6.7 几何设置(Geometry)13.6.8 有限元设置(Finite Element) 13.7 工具选项(Tools)13.7.1 列表选择(List)13.7.2 计算质量(Mass Properties) 11Τ13.7.3 定义梁截面(Beam Library) 13.7.4 定义变量(Model Variables) 13.7.5 设计优化(Design Study) 13.7.6 ABAQUS的“Rebar”定义(Rebar Definition) 13.7.7 调用 MSC.Fatigue应用模块(MSC.Fatigue) 13.7.8 层合板设计(Laminate Modeler) 13.7.9 分析管理器(Analysis Manager) 13.7.10 关于网格划分等的补充功能(Pre Release) 13.8 在线帮助(Help)13.9 本章小结第 14章应用实例14.1 静力分析14.2 模态分析14.3 复合材料结构分析14.4 非线性分析14.5 热应力分析14.6 优化分析14.7 本章小节附录A MSC.Patran中数据的输入方法附录B Patran各工具栏工具功能列表附录C Patran中的单位制附录D Patran、Nastran中的坐标系附录E MSC的工具集 Utilities 12 Τ第 1章 MSC.Software及 MSC.Patran 介绍MSC.Software(MSC.Software Corporation,或写作 MSC)公司是世界著名的有限元分析和计算机仿真预测应用软件 CAE) 供应商之一,其所提供的产品从专为设计工程师校核设计概念而开发的桌面级设计工具,到以完成各类大型复杂工程分析的企业级软件平台,产品的应用范围非常广泛,包括航空、航天、汽车、船舶、电子、核能等,涉及内容包括结构设计、静态分析、动态分析、热传导分析、疲劳、运动模拟等,其产品为世界众多著名大公司使用。
Patran基础教程06_组
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S6-8
修改分组
选择要修改的 Target Group 用 “Rename…” 来重命名目标组 Member List to Add/Remove 按钮和 Global Add/Remove 按钮修改目标组成 员 Selectable Members 开关将允许组可以 看到并可选择.关闭此开关,则组可见,但 不可选
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组的变换 (续)
可选择 Copy 来完成Transform
Copy 使得拷贝的元素放在选择的组中, 例如 Original, New, Current Loads/BCs 和 Element Properties 也能被拷贝
Posted group显示的组
组在视图窗口中显示 一个组可以张贴到多个视窗中 一个视窗可以张贴多个组
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组的操作
获得多于 “default_group”的内容
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设为当前组
Set Current
patran场-(Field)定义
Non-Spatial Field
用于定义随时间或频率的变化，自变量为时间(’t)或频率(’f )
Material Property Fields
用于定义材料特性随应变、应变率、温度等变化
自变量为应变（’e）、应变率（’r）、温度（’T） 等
4. Field 界面
4. Field 输入方法
MIN （n1,n2…） TANR （angle）
ATAND（n）
ATANR（n）
ATAN2R（y,x） ATAN2D（y,x）
R表角度以弧度为单位，D表示度为单位
注：（1）自变量名大小写敏感
（2） 变量名前加’ຫໍສະໝຸດ （3）对一复杂函数，如分段函数，可先编PCL，再调用
4. Field修改、显示及删除
FEM
x x
FEM Field是根据与网格相关图形显示来创建Spatial Field
FEM Field分标量和矢量
如显示是温度、压力、Von Misis应力等，生成标量FEM Field（Scalar FEM Field） 如显示是位移、力、速度等矢量，生成矢量FEM Field（vector FEM Field）
四种Field输入方法
Spatial Field Material Field Non-spatial Field
PCL Function
x x
Tabular Input
General
通过表格输入(Tabular Input)
通过PCL函数输入(PCL Function)
根据屏幕显示输入（FEM Field）
2. Field可用范用
（1）定义边界条件（Lood/BCs）
（2）定义材料性质（Materials） （3）定义单元特性（Properties） （4）拉伸有限元网格（FEM / Sweep)
patran操作实例文档
159
大型工程软件应用（一）指导教程
§9-3 预应力模态分析
问题描述：
用 MSC.Patran 进行预应力模态分析，分析模型在拉力作用下的 1× 1 正方形铝板（如图 1），目
标是：
• 用 SOL103 进行模态分析； • 用 SOL106 进行预应力模态分析； • 比较这两个分析的固有频率与振型。
8．后处理， 1）显示位移云纹图：Action→Create，Object→Quick Plot，Select Result Cases→Default Static
Subcase，Select Fringe Result→Displacements Translational，Quantity→Magnitude，Apply。此时，平 板模型的位移云纹图就显示出来，如图 9-1-3 所示。
2. 创建几何模型 1）创建几何点：Action→Create，Object →Point，Method →XYZ，Point 1→[0 0 0]，Apply，Point
2→[100 0 0] ，Apply，Point 3→[100 50 0] ，Apply，Point 4→[0 50 0] ，Apply。 2）创建曲线：Action→Create，Object→Curve，Method→Point，Option→2 Point，Curve 1，Starting
§9-2 模态分析
结构的模态分析也是工程中经常遇到的问题，本节就以 9-1 节中的平板结构为例，说明模态分 析的过程。 1．删除 9-1 节结构中的载荷，
1）删除载荷：Action→Delete，Object→Force，Existing Sets→force1，Apply。模态是结构本身 的特性，当结构确定、约束条件确定之后，结构的模态也就相应的确定下来，所以，这里将施加的 载荷去掉。
MSCPatranamp;Nastran入门讲座
7
总结五：数据输入（二）
对象标号列表的格式： ➢ 多个对象标号之间用空格或逗号分隔； ➢ 有规律的对象标号用<起始标号>:<终止标号>[:步长]。 例如element 1,3 4:10:2代表标号为1,3,4,6,8,10的单元。 坐标、向量的输入格式： ➢ 坐标用方括号对（[]）标识，各分量之间用空格或逗号或左斜线分隔； ➢ 向量用尖括号对（<>）标识，各分量之间用空格或逗号或左斜线分隔。 例如[100 200 300]，<1,0,0>。 选择菜单的使用 选择菜单（select menu）一般和矩形框选方法配合使用，通过选取选择菜单上的对象类型， 可以对选择集内的对象进行过滤，只有指定类型的对象才能被选中。 随着操作类型的不同，选择菜单的选项会发生变化。
➢ 采用国际单位制：
长度：m 质量：Kg 时间：s 密度：Kg/m3 力：N（Kg.m/s2） 力矩：N.m 压强/应力：Pa（N/m2）
➢ 适合船体结构建模的单位制：
长度：mm 质量：t 时间：s 密度：t/mm3 力：N（t.mm/s2） 力矩：N.mm 压强/应力：MPa（N/mm2）
钢材材料属性
MSC.Patran拥有强大的模型导入功能，可以导入从CATIA、I-DEAS、Pro/E、 Rhino和UG等通 用三维造型软件中抽取的模型，还可以读入IGES（NAPA）等格式文件中的模型信息。
MSC.Nasran能够完成以下结构分析类型： ➢ 线性静态分析（Linear Static Analysis ） ➢ 非线性静态分析（Nonlinear Static Analysis ） ➢ 正则模态分析（Normal Mode Analysis ） ➢ 屈曲分析（Buckling Analysis ） ➢ 复特征值分析（Complex Eigenvalue Analysis ） ➢ 频率响应分析（Frequency Response Analysis ） ➢ 瞬态响应分析（Transient Response Analysis ） ➢ 非线性瞬态分析（Nonlinear Transient Analysis ） ➢ 隐式非线性分析（Implicit Nonlinear Analysis） ➢ 热分析（Thermal Analysis）
actran边界条件
actran边界条件Actran是一种强大的声学仿真软件，它可以对复杂的声学场景进行模拟和分析。
在使用Actran进行声学仿真的过程中，边界条件是一个非常重要的概念，下面将按照步骤来具体阐述actran边界条件的相关知识。
第一步：了解actran的边界条件Actran的边界条件可以分为两类，即透射性边界条件和非透射性边界条件。
透射性边界条件是指声波穿过边界后不会发生反射现象，比如无限大声场边界。
而非透射性边界条件则是指声波穿过边界后会发生反射现象，比如硬墙等。
第二步：理解边界条件的作用边界条件是声学仿真中非常重要的概念之一，它的作用是模拟现实中声波的传播过程。
当声波传播到边界时，它要么穿过边界并继续传播，要么被边界反射回去。
因此，边界条件的设置会直接影响到声学仿真结果的准确性。
第三步：设置边界条件的方法在Actran中，可以通过边界条件面板来设置边界条件。
首先，在场景编辑器中选中需要设置边界条件的面，然后在边界条件面板中选择透射性边界条件或非透射性边界条件并进行设置。
具体设置方法包括设置边界材料、设置阻抗、设置透射系数等。
第四步：边界条件的优化在实际应用中，边界条件的设置需要根据具体的实际情况进行优化。
例如，在仿真机舱噪声的实验中，如果在与仿真机舱相邻的面设置了非透射性边界条件，则得到的仿真结果可能会与实际情况相差较大。
此时，可以通过在该面设置透射性边界条件，并在其他面设置非透射性边界条件的方式来进行优化。
总之，边界条件是声学仿真中的一个重要概念，需要根据具体情况进行设置和优化。
在使用Actran进行声学仿真时，应当充分理解边界条件的作用，选择合适的边界条件并进行适当优化，以得到准确的仿真结果。
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2. 载荷边界条件类型
Patran主要载荷边界条件 主要载荷边界条件(MSC/NASTRAN为例 为例) 主要载荷边界条件 为例
类 型 Displacement Force Pressure Temperature Inertial Load Initial Displacement Initial Velocity Distributed Load Contact 说 明 固定或强迫位移（对应NASTRAN的SPC卡） 固定或强迫位移（对应 的 卡 结点力（对应NASTRAN的FORCE卡） 结点力（对应 的 卡 2D或3D单元上面压力 或 单元上面压力 温度（对应TEMP卡），初始温度作为材料特性输入 温度（对应 卡），初始温度作为材料特性输入 重力，离心力（对应 重力，离心力（对应GRAV或RFORCE卡） 或 卡 动力分析时初始位移 动力分析时初始速度 1D或2D单元上线压力 或 单元上线压力 定义滑线接触
（2）检查几何上的载荷如何转化到的分析型模型上 ）
● 进入Display→load/BC/E.I.Props。按”Show On FEM Only”按钮，点Apply ● 在Lood/BCs中，将Action中设成”Plot Marker” ① 在Assigned Load/BCs Sets下滚动窗中选要显示边界条件名 ② 在Select Group滚动窗中选某些“组”名 ③ 点动Apply。
当你施加一个边界条件，其marker会自动显示 当你施加一个边界条件， 会自动显示 注: (1) Marker特性设置 特性设置
Marker特性包括颜色，文本是否显示，标识是否显示，显示在FEM or Geometry等 都在Menu Bar中的”Display→load/BC/E.I. Props中设置。
NASTRAN输入文件 输入文件 Load Case与MSC/NASTRAN中Case Control卡中 卡中Subcase对应 与 中 卡中 对应 求解器， 对NASTRAN求解器，线性分析时 求解器 线性分析时Looad Case 是对边界条件的选取和组合 非线性分析是反映了加载的历程
工况分Static和Time Dependent 二种 和 工况分 瞬态响应分析，频率响应分析等动力分析时， 瞬态响应分析，频率响应分析等动力分析时，选Time Dependent工况 工况中边界条件的优先权（ 工况中边界条件的优先权（Priority） ）
第六章 工况及边界条件 （Load/BCs & Load Case）
1. 概述
(1) 边界条件可加到有限元模型上，也可加到几何模型上，但 几何与有限元模型应相关，Patran自动将其转化到有限元 几何与有限元模型应相关 模型上 (2) 随时间或空间变化的复杂边界条件，通过Field定义 (3) Load/BCs内容与具体分析程序有关 (4) 施加随时间变化载荷，须用Time Dependent Load Case， Default Load Case是静态载荷工况
工况是对载荷和约束的分类和组合 可先建很多LBC，然后通过Create或Modify工况将其放到不同工况中 ，然后通过 可先建很多 或 工况将其放到不同工况中 也可先建工况，然后在 也可先建工况，然后在Load/BCs时，直接把边界条件添加到相应工况中 时 边界条件很简单，所有边界条件自动添加到 边界条件很简单，所有边界条件自动添加到Default工况中 工况中
示例
4. 边界条件检验
Plot Marker
Marker: PATRAN中，每种边界条件，都有Marker与之对应 中 每种边界条件，都有 与之对应，如下表 与之对应
Displacement ← ←←← Rotation Temperature ←← ○ 788
Displacement & Rotation FORCE 100.00
PATRAN主要热分析边界条件 主要热分析边界条件
Temp(Thermal) Initial Temperature Apply Heat Convection Radiation 固定温度 初始温度 施加热量，包括点热原，体积生热， 施加热量，包括点热原，体积生热，法向热流或方向热流 对流换热，包括与环境对流， 对流换热，包括与环境对流，与管流之间的换热等 对环境或内部的辐射换热
Show Tabular
Plot Contours
以云纹图形式显示标量边界条件信息 方向上载荷， 如: Y方向上载荷，正压力，温度等在受载面或线上分布 方向上载荷 正压力，
5.修改、删除Load/BCs(Delete &am工况（Load Case） 工况（ ）
问题： 问题：热分析中，AB边添加了3000C 的恒温条件(T300)，BC边添加2000C 的恒温条件(T200)，问结点B处边界 条件是多少？300℃，200℃或500℃？
若 T300＝1, T200＝2, 则TB＝3000C 若 T300＝2, T200＝1, 则TB＝2000C 若 T300＝1, T200＝Add, 则TB＝5000C 若 T300＝add, T200=1,则TB＝5000C
3.施加步骤 施加步骤
(1) (2) 选适当的Create / Object / Method 选适当的 在Application中选 中选Load/BCs，进入Load/BCs ，进入 中选 如： Create / Displacement / Nodal Create / Pressure / Element； (3) (4) (5) (6) (7) 按钮， 点“Current Load Case:”下Default按钮，选取一个 下 按钮 选取一个case（工况） （工况） 在“New Set Name”下输一个载荷名 下输一个载荷名 如需要，选目标单元类型， 如需要，选目标单元类型，如 1D ，2D ，3D 点Input Data 输入值（ 输入值（注：压力、温度等为标量；力、位移等为矢量） 压力、温度等为标量； 位移等为矢量）
也可从Spatial Fields窗中选取已定义的Field 如是Time Dependent Load Case， 出现Non-Spatial Fields窗，选Field定义的时间历程
输入矢量说明 (8) (9) 点Select Application Region， 选作用域 ， 点Apply
D C
200
A 300
B
可变动LBC 的Scale Factor：分析及作用区域相同，仅数值 可变动 ： 大小不同，只需改动LBC缩放系数，不需定义多个LBC
示例