Patran基础教程04_有限元
patran有限元分析
第一阶轴向屈曲情况
第二阶轴向屈曲情况
第三阶轴向屈曲情况
第四阶轴向屈曲情况
第五阶轴向屈曲情况
第一阶径向屈曲情况
第二阶径向屈曲情况
第三阶径向屈曲情况
第四阶径向屈曲情况
第五阶径向屈曲情况
组员分工情况
这一次大作业我们的主要工作人员都参与 了工作，无论是思想还是操作。 主要如下：
航天大型软件分析
组员情况： 组长：温 X X 组员：杜 X X 李XX 胡XX
题目1
思路
导入文件 划分网格 施加边界条件 设置材料属性和定义单元属性 提交分析 后处理 改进
导入文件
划分网格
施加约束
施加载荷
定义材料属性
提交分析
后处理
此处我们可以看到最大应力达到了2.01e5，不满足条件
屈曲情况3
屈曲情况4
屈曲情况5
屈曲情况1
屈曲情况2
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
屈曲情况3
屈曲情况4
屈曲情况5
第三问
静态位移图
第一阶模态云图
第二阶模态云图
第三阶模态云图
第四阶模态云图
第五阶模态云图
第一阶模态变形图
第二阶模态变形图
第三阶模态变形图
第四阶模态变形图
第五阶模态变形图
题目2做题过程分析结果导入文件分组展示1展示2展示3选择1和2约束1约束2约束3加载1加载2加载3屈曲分析1屈曲分析2选择op2结果后处理屈曲情况1屈曲情况2屈曲情况3屈曲情况4屈曲情况5屈曲情况1屈曲情况2屈曲情况3屈曲情况4屈曲情况5第三问静态位移图第一阶模态云图第二阶模态云图第三阶模态云图第四阶模态云图第五阶模态云图第一阶模态变形图第二阶模态变形图第三阶模态变形图第四阶模态变形图第五阶模态变形图第一阶轴向屈曲情况第二阶轴向屈曲情况第三阶轴向屈曲情况第四阶轴向屈曲情况第五阶轴向屈曲情况第一阶径向屈曲情况第二阶径向屈曲情况第三阶径向屈曲情况第四阶径向屈曲情况第五阶径向屈曲情况组员分工情况这一次大作业我们的主要工作人员都参与了工作无论是思想还是操作
patran装配体有限元分析教程
实验：装配的模态有限元分析
一. 问题描述
探究结合面的参数对装配体的模态有限元分析影响因素，做如下实验设计两块简单的平板，用两螺栓连接，模拟机床部件之间结合面的形式。
具体参数如下
1. 建立如下图所示的装配图
尺寸描述如下：
板长360mm 宽84MM 上板厚10mm 下板后 30mm
为了说明分析情况与实际相符，螺栓分布不对称距离中心分别为 140mm 和100mm 装配体分为上下两个板结构
上板为板1 下板为板2
材料铸铁铸铁
弹性模量 145e9 145e9
伯松比0.25 0.25
密度7.3G/CM 7.3G/CM
螺栓螺帽
材料碳钢碳钢
弹性模量 200E9 200E9
伯松比0.3 0.3
密度7.9 7.9
2 ．对装配体划分网格
为了计算准确有考虑计算机性能，选择二次单元，solid 8node 183 单元
划分完效果图如下：
可以看到这是自由网格划分的情况，用的是四面体单元 精度不如二次六面体单元
四面体单元和三角形单元混合的使用
下面进行求解自由模态
选择分析类型和设置约束之后求解得到结果
其中设置的是以板2下面约束所有自由度。
自由状态的模态分析结果。
与下面的约束方法做比较。
Patran 学习笔记
第○章引言1.有限元FEM产品设计时，为使产品不会损坏，需要进行应力分析；为使产品不会屈曲，需要进行屈曲分析；为使产品不会疲劳破坏，应进行疲劳分析；为使产品不产生共振，需要进行振动分析；为使产品不产生大的变形，需要进行位移、挠度分析。
网格划分：模拟实际物体的几何形状单元属性：真正模拟物体的物理属性（要求解的也是物理量）约束和载荷：相当于“因“求解结果：由于“因”，通过系统产生的“果”。
2.Nastran分析功能Solution type：Normal modes正交模态分析Complex eigenvalue复特征值分析：直接法，模态法Frequency response频率响应分析：直接法，模态法Transient response瞬态响应分析：直接法，模态法Nonlinear transientImplicit nonlinearDDAM solution3.教程学习4.分析流程用MSC进行工程分析的一般流程是：建立分析模型→递交分析→后处理建立分析模型的过程如下图示：第一章基本操作1.视图和显示2.符号表示3.Group和List3.1Group组成：几何元素和单元元素目的：为了方便复杂的建模和后处理操作作用：操作大型模型时很有用，把一个模型分成几部分，进行编辑。
说明：（1）名字叫“default_group”的组是建立新的数据库时自动创建的，新生成的元素会自动放置在当前组中。
组在数据库中永久存在。
（2）Current group当前组：创建新的元素时放在此组中，每次只有一个组为当前组，当前组总是显示(posted)。
（3）Target group目标组：操作起作用的组。
（4）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。
（5）载荷, 边界条件, 坐标系, 场, 工况和结果不是组的成员。
（6）当前组总是显示。
选择Group/Post, 或在组窗口中将Action 设为Post，从而选择那些组被张贴到当前视窗中。
Patran船舶结构有限元建模实用技巧
Patran船舶结构有限元建模的实用技巧-机械制造论文Patran船舶结构有限元建模的实用技巧撰文/ 中船重工（武汉）船舶与海洋工程装备设计有限公司何勇目前，市面上主流的通用结构有限元分析前处理器种类众多，包括Patran、Ansys、Abaqus、HyperMesh 和Femap 等。
这五款软件在国内船舶行业均有应用，其中Patran 的用户数量很多。
本文结合笔者多年运用Patran 进行船舶结构有限元建模积累的经验，为广大同行介绍一些建模方面的技巧，以期对读者有一些帮助。
一、网格划分与编辑技巧1. 根据现有的节点撒种子对于具有曲线边界的面，例如首尾区域垂向加强的横舱壁，横舱壁与外板交线上的网格种子并不是等间距的，此时可先在横舱壁与甲板的交线上生成等间距的节点，然后将这些节点投射到横舱壁与外板的交线上，最后用Create\Mesh Seed\Tabular 方法（Coordinate Type 选Node and Point）根据投射得到的节点生成网格种子，这样得到的网格种子可以保证横向对齐。
2. 径向扫略由低阶单元变换得到高阶单元时，Sweep\Element\Extrude 是一种经常使用的方法，此方法为线性扫略。
但径向扫略的作用也不容忽视，图1 所示的立柱环筋的创建就是一个典型的例子。
径向扫略通过Sweep\Element\Radial Cyl. 方法实现。
扫略时，Axis 填写扫略平面的法向，Radial Distance填写扫略距离，为正时背离原点扫略，为负时指向原点扫略。
3. 跨越边界的单元的修改通过扫略创建甲板边板壳单元时，在非平行中体区域，会出现最外侧的一行单元跨越甲板边线的情况，此时需移动节点将其拉回到甲板边线上。
有些用户习惯使用Modify\Node\Move 方法实现这个目标，但这种方法要求输入节点要移动到的新位置，而这个位置的坐标通常是未知的，因此需先通过求交点的方法找到这个位置。
patran有限元建模和模拟流程
patran有限元建模和模拟流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
文档下载后可定制随意修改，请根据实际需要进行相应的调整和使用，谢谢!并且，本店铺为大家提供各种各样类型的实用资料，如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等，如想了解不同资料格式和写法，敬请关注!Download tips: This document is carefully compiled by theeditor. I hope that after you download them,they can help yousolve practical problems. The document can be customized andmodified after downloading,please adjust and use it according toactual needs, thank you!In addition, our shop provides you with various types ofpractical materials,such as educational essays, diaryappreciation,sentence excerpts,ancient poems,classic articles,topic composition,work summary,word parsing,copy excerpts,other materials and so on,want to know different data formats andwriting methods,please pay attention!Patran有限元建模和模拟流程。
1. 几何建模。
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学习
我做过的扰流板
小结
有限元软件的计算过程基本上就如上面所说，但是 要认识到有限元软件都很傻，有时候给个荒诞的模 型，它也能帮你算得津津有味，得到各种各样的结 果。但是为什么有的人能成为CAE大牛，而有的人 工作了很久还只是一个画图匠，撒网工，这是因为 牛人更加善于总结勤于思考。网格画得好does not make u a good CAE engineer; 效率快 not always save your time and money, what’s really matter is 准确性。 想要提高计算准确性不是一天两天能练成的，需要 长期经验的总结，扎实的力学基本功能让这个过程 事半功倍，这便是我们的优势。
优化是要干什么
材料、结构形式、约束形式、局部……
Patran主界面
有限元计算的一般步骤
建几何模型（导入几何模型） 基于几何模型划分网格（网格处理） 定义载荷与边界条件（设置工况） 给单元赋予材料属性（建立材料） 计算（静力，模态，屈曲等） 后处理 每种有限元软件仿真计算步骤大同小异，像是 ANSYS一般先建立材料属性，再在此基础上 建立网格或者单元
以此共勉，祝好！错误和不足 请不吝批评指正。谢谢大家
建几何模型（导入几何模型）
点——线——面——体 （1.2.3）？
建几何模型（导入几何模型）
建立关键点和 线（几何）， 通过拉伸，投 影，旋转，填 充等，创造出 面和体，需要 的时候还要建 辅助坐标。方 法多样，经验 很重要。 自上而下、自下而上
点——线——面——体（1.2.3)
基于几何模型划分网格（网格处理）
PATRAN-NASTRAN软件？
MSC/PATRAN 是工业领域最著名的有限元前、 后处理器， 是一个开放式 、多功能的三维 MCAE 软件包，具有集工程设计 、工程分析、 和结果评估功能于一体的、交互图形界面的 CAE集成环境。 MSC/NASTRAN 是在 1966年美国国家航空航天 局 (NASA) 为了满足当时航空航天工业对结构 分析的迫切需求主持开发大型应用有限元程序。
Patran操作步骤仅供参考,照搬的切小JJ
Patran操作步骤仅供参考,照搬的切小JJ3.1.1创建数据库文件1）任务栏中点【File】，选择New，文件名输入yuan，点。
2）会出现如图3-1这样的一个选择项，Analysis Code下选项选择MSC.Nastran，Analysis Type下的选项选择Structural，点。
图3-1 创建文件选择区3.1.2创建几何模型1）任务栏中点【Geometry】，Action→Create，Object→Solid，Method→Primitive，点击按钮，弹出如图3-2所示菜单：图3-2 创建平板菜单栏2）设定长宽高X Length list→60, Y Length list→40, Z Length list→1, 选择基点Base Origin Point List→[-30 -20 0],点，得到如图3-3所示平板。
图3-3 创建平板3）创建圆柱：点击按钮，出现如图3-4所示菜单：图3-4 创建圆柱菜单栏4）设定圆柱高Height List→5，半径Radius List→2，基点Base Origin Point List →[0 0 0]，点。
得到如图3-5所示模型:图3-5 带圆柱板5）【Geometry】菜单栏中，Action→Edit，Object→Solid，Method→Boolean，点击按钮，弹出如图3-6所示菜单：图3-6 Boolean菜单6）选中Target Solid下的命令框，左键单击平板，选中Subtracting Solid List 下命令框，左键单击圆柱，点，得到图3-7所示带圆孔板:图3-7 带圆孔板模型3.1.3有限元网络划分1）任务栏中点【Meshing】，Action→Create，Object→Mesh，Type→Solid，弹出如图3-8所示菜单：图3-8 有限元网络划分2）这里我们选用四面体自动划分网格Elem Shape→Ted, Mesher→TetMesh, Topology→Ted4, Input List→Solid 1,取消Automatic Calculation选项前的√，在Value后的命令框中输入1.0，点，得到图3-9模型。
基于patran 的轧辊有限元分析
基于PATRAN的机构分析的计算机方法基于patran 的轧辊有限元分析1.问题描述图1-1 轧辊的结构图几何参数：D1=40，D2=80，D3=90，D4=100，D5=180，L1=50，L2=55，L3=80，L4=55，L5=150，L6=100材料：40Cr是我国GB的标准钢号，40Cr钢是机械制造业使用最广泛的钢之一。
其技术参数是：弹性模量：E=2.1E5 Mpa;泊松比：U=0.3。
工作载荷:轧辊直径D5处施加载荷p，压强利用表中的压力p=5t 进行折算。
约束条件：D3直径处安装的是滚动轴承，轧辊右端施加扭矩Mn=4.0E6 n*mm2．分析模型轧辊为圆柱结构，建模过程：先创建平面再旋转得到轧辊的四分之一，在右端创建花键，在四分之一的结构的左端面上创建面单元，然后在拉伸成体单元，花键处网格需要单独处理，随后镜像实体，单元创建得到完整的轧辊。
由于倒圆角处影响不大故可省去不画，随后进行施加约束载荷属性随后进行分析。
3．模型创建过程3.1新建文件起名zhagun，设置如表3-1 。
点击 display 设置geometric attributes如表3-2点击 apply。
表3-1 new model preference 界面表3-2geometric attributes 界面3.2创建点在“Point Coordinate List”一栏中填入“【0 0 0】”，然后按Apply，如表3-3所示。
然后用transforma 功能创建其余点，在direction vector 中输入点移动的坐标，如创建第二个节点在direction中输入<0 20 0>，如表3-4。
第三个点在第二个点的基础上创建，依次完成所有点的创建，完成如图3-1：表3-3 点创建界面表3-4 点移动界面图3-1所有点完成图3.3创建直线方法:在 action选择 create ，object 选择 curve ，method选择 point， option：选 2 point，starting point list 选择起始点如point 1， ending point list 选择终点如point 2，如表3-4。
基于MSC.Patran风电机组主轴的有限元分析
酸 中， 在 通 风 橱 内加 热 煮 沸 至 银 完 全 溶 解 且溶液澄清为止 ， 加水稀释至定量 ， 用 ＮＨ Ｓ Ｃ Ｎ标 准溶 液 滴 定 。
１ ． ４． ２实验 步骤 取 出坩 埚 冷 却后 用 水 洗 涤产 品 ， 若 银块
被 残 留的 反 应 物 等 杂 质 包裹 ， 可用３ ｍｏ ｌ ／ Ｌ 化不 大 ， 银的纯 度缓慢增加 。 的盐 酸 煮沸 ， 再用 ２ ％的 氨 水 洗 涤 ， 便 可 得到 纯 白色 的 金 属银 。 将洗涤干净的产品烘干 、
较［ Ｊ ］ ． 楚雄 师 专 学 报 ： 综合版， １ ９ ９ ４ （ ３ ） ：
９ｌ 一 ９５．
２ 实验仪器与试 剂
２ ． １实验仪 器 烘箱； 马弗炉 （ ０ ～１ ２ ０ ０℃） ； 电子 天平 ； 坩
ｌ ｌ ０ Ｏ℃ ， 停 留ｌ ｈ ） ， 对所 得 银 的 回收 率 及纯 度做 出比较 。
氯化钠（ 分析纯） 、 碳 粉、 无水碳酸钠（ 分 行 缓 慢 预 热 对 减 少 银 损 失 影 响 不 大 ， 分 析 析纯） 、 浓盐 酸 （ 分析 纯 ） 、 浓 氨水 （ 分析纯） 、 浓 铵（ 分析纯） 、 蒸馏水 、 银标样。
原因： 还有部分银是在渣中损失 ， 高温 下氯
坩埚渗漏也会导 致银损失。 ３ ． ３ 经济成 本分 析
准确称 取干燥 并研 磨过的 氯化 银 ， 按
照化学 反应式计算 反应物 的理论投加 量 ， 两 种 方 法 分 别 以 Ａ理 论 用 量 、 Ｂ 理 论 用 量 的
１ ． ３ ５ 倍、 Ｃ 理 论 用量 的２ 倍投 加 ， 将 反 应 物 混
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。
基于PATRAN的汽车起重机的转台有限元分析
基于PATRAN的汽车起重机的转台有限元分析【摘要】本文针对125吨位汽车起重机的转台进行了受力分析，使用Patran 有限元分析软件对其进行了强度和刚度计算，根据计算结果给出了改进转台的设计方案。
【关键词】汽车起重机；转台；MSC.Patran有限元转台作为汽车起重机的主要三大部件之一，在整个吊装作业中起着极其重要的作用。
它主要由几十块厚度不同、形状各异的钢板、钢梁等拼焊而成，是一种由左右墙板、左右上盖板、底板组件以及加强板组成的半封闭式的大箱形薄壁结构。
在作业中，转台形状及受力情况复杂，计算精度难以保证[1]。
传统方法是将其作为自由支承的悬臂梁运用解析法进行分析，不但计算起来十分繁琐，计算结果粗糙，而且耗时耗力，难以满足产品更新换代的需求[2]。
因此在设计回转台时，只能根据有经验设计者的经验设计，往往会出现不可预料的问题。
随着有限元软件的发展应用，人们总结研究出了有限元软件的发展应用以及运用有限元软件对结构进行分析计算的方法，实践也证明，此方法能够真实地模拟转台的吊载工况，不但节省了人力物力，而且计算精度高，正适用目前高速发展的产品需求[3]。
1.转台三维模型的建立本文采用强大的三维建模软件Pro/E进行三维模型的建立，由于125吨汽车起重机属于较大型的汽车起重机，故采用可拆卸式副卷扬结构，转台结构分析时值针对主卷扬及转台焊接主体进行分析。
2.转台有限元分析2.1 MSC.Patran有限元软件F1：下铰点力；F2：尾铰点力；F3：卷扬拉力；F4：推力油缸拉力；F5：配重力图1 转台受力图MSC.Patran是一个集成的并行框架式有限元前后处理及分析仿真系统。
MSC.Patran最早由美国宇航局（NASA）倡导开发，是工业领域最著名的并行框架式有限元前后处理机分析系统，其开放式、多功能的体系结构可将工程设计、工程分析、结果评估、用户化设计和交互图形界面集于一身，构成一个完整的CAE集成环境[4、5]。
有限元基础讲解
有限元基础讲解
有限元分析是一种工程数值分析方法，用于解决复杂结构的力学问题。
它将结构划分为有限数量的小单元，通过对这些小单元进行数值计算，得到整个结构的力学行为。
有限元分析的基本步骤包括：
1. 离散化：将结构划分为有限数量的小单元，如三角形、四边形、六面体等。
每个小单元具有一些自由度，用于描述该单元的位移、应力等信息。
2. 建立单元刚度矩阵：根据单元的几何形状和材料性质，计算每个小单元的刚度矩阵。
刚度矩阵描述了小单元受力和位移之间的关系。
3. 组装全局刚度矩阵：将所有小单元的刚度矩阵组装成整个结构的全局刚度矩阵。
这个过程涉及到将小单元的自由度与整个结构的自由度进行匹配。
4. 施加边界条件：确定结构的边界条件，如固支、受力等。
将这些边界条件转化为对应的约束条件，将其应用于全局刚度矩阵中。
5. 求解方程：将约束条件应用于全局刚度矩阵，得到未知位移的方程。
通过求解这些方程，可以得到结构的位移、应力等信息。
6. 后处理：根据求解结果，进行后处理分析。
可以计算结构的应力、变形、位移等，并进行可视化展示。
有限元分析的优点包括可以处理复杂的几何形状和边界条件，具有较高的计算精度和灵活性。
但也存在一些限制，如需要对结构进行合理的离散化、需要大量的计算资源等。
PATRAN圆管有限元实验
PA TRAN圆管有限元实验小组成员：穆勇刘晓旭一把几何参数选择改为PA TRAN2方式操作点击preference/geometryGeometric representation ■patran 2 conventionSolid origin location ◆p3/patran convention点击apply二生成圆管内半径上的点操作geometryAction createObject pointMethod XYZPoint coordinates list 【1，0，0】点击apply三为了易于查看所产生的点可以增大点的尺寸以及颜色操作display/entity color/label….点击show all entity labelsPoint size 5点击apply四产生四条曲线构成圆管的内半圆操作geometryAction createObject curveMethod revolveTotal angle 45Curves per point 1Point list point1点击apply五在孔中央位置，建立圆柱坐标系操作action createObject coordMethod 3pointType cylindrical点击apply六建立圆管的外半圆Action transformObject curveMethod translateType of transformation ◆curvilinear in refer.CFReter coordinate frame coord 1Translation vector 《1，0，0》Curve curve 1 2 3 4点击apply七在内半圆与外半圆间产生表面操作action createObject surfaceMethod curveOption 2 curveStarting curve list curve 1 2 3 4Ending curve list curve 5 6 7 8八将所有表面生成三维实体操作action createObject solidMethod normalThickness 10Surface list 选择屏幕中所有表面点击apply九产生圆管的下半部操作action transformObject solidMethod mirror此时点击define mirror plane normal 数据框选择图标中写有2字样的坐标系然后选择图像的所有表面会产生（coord1.2）Solid list solid1：8点击smooth shaded 查看视图十将要受到分布力作用的区域，为增加网格密度而产生有限元网格控制点操作◆finite elementsAction createObject mesh seedType one way biasNum elems and L2/L1Number= 6L2/L1 = 2Curve list为了产生的方向与孔对称此时我们应该将L2/L1比例改为0.5，然后再次点击apply十一用下面的单元分布与尺寸来生成全部有限元网格操作action createObject meshType solidGlobal edge length verifySolid surface surface点击apply。
patran培训教材（有限元分析）_图文
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 弹簧单元有限元分析
WORKSHOP 32aObjectives:s Demonstrate how to run a simple linear analysis in SOL106 (nonlinear statics).s Demonstrate how to interpret the results.s Understand the difference between linear and nonlinearbehavior.MSC.Nastran 105 Exercise Workbook32a-132a-2MSC.Nastran 105 Exercise WorkbookWORKSHOP 32a Spring Element w/ Nonlin ParamsMSC.Nastran 105 Exercise Workbook32a-3Suggested Exercise Steps:s Modify the existing MSC.Nastran input file by adding theappropriate loading conditions and nonlinear static analysiscontrol parameters.s Select Element Forces as part of the output (FORCE=ALL).s For Case Control, insert the static load set selection (LOAD)and the nonlinear static analysis parameter selection(NLPARM).s For Bulk Data, insert the relevant nonlinear static analysisparameter (NLPARM).s Prepare the model for a geometric linear static analysis (turnoff large displacements).x PARAM, LGDISP, -1s Generate an input file and submit it to the MSC.Nastransolver for a nonlinear static analysis.s Review the results.32a-4MSC.Nastran 105 Exercise WorkbookWORKSHOP 32a Spring Element w/ Nonlin ParamsInput File for Modification:prob32a.datID NAS103, WORKSHOP 32ATIME 10SOL 106 $ NONLINCENDTITLE=SIMPLE ROD SPRING - COLD ANALYSIS AND RESTART WORKSHOPSUBTITLE=GEOMETRIC NONLINEARECHO=BOTHDISP=ALLOLOAD=ALL$$ APPLY X LOAD$SUBCASE 10 $ LOAD=29.E03LABEL=APPLY LOAD P IN X DIRECTION = 29E+03OUTPUT(PLOT)SET 1 ALLMAXI DEFO 5.AXES Z, X, YVIEW 0., 0., 0.FIND SCALE ORIGIN 1 SET 1PLOT STATIC 0 MAXIMUM DEFORMATION 5. SET 1BEGIN BULKGRID, 1, 0, 0.0, 0.0, 0.0, , 23456GRID, 3, 0, 0.0, 10.0, 0.0, , 123456CROD, 3, 3, 3, 1CELAS1, 2, 2, 1, 1, 0PROD, 3, 3, .01PELAS, 2, 1.0E3MAT1, 3, 1.0E7FORCE, 1, 1, 0, 1.6E4, 1.0FORCE, 2, 1, 0, 2.4E4, 1.0FORCE, 3, 1, 0, 2.9E4, 1.0ENDDATAMSC.Nastran 105 Exercise Workbook32a-532a-6MSC.Nastran 105 Exercise WorkbookExercise Procedure:1.Users who are not utilitizing MSC.Patran for generating an input file should go to Step 12, otherwise, proceed to step 2.2.Create a new database called prob32a.db .In the New Model Preference form set the following:3.Those who do not wish to set up the model themselves may want to play the session file, prob32.ses . If you choose to build the model yourself, proceed to step 4.The model has now been created. Skip to Step 10.Whenever possible click u Auto Execute (turn off).4.Create a 10 unit long beam.File/New...New Database Name prob32aOKTolerance:q DefaultAnalysis Code:MSC/NASTRAN Analysis Type:StructuralOK File/Session/Play...Session File List prob32.sesApplyx GeometryAction: Create Object: Curve Method:XYZ Vector Coordinate List <0, 10, 0>ApplyWORKSHOP 32a Spring Element w/ Nonlin Params5.Mesh the curve with one BAR2 element.x Finite ElementsAction: CreateObject: MeshType: CurveGlobal Edge Length10Element Topology:Bar2Curve List Curve 1(Select the curve.)ApplyFor clarity, increase the node size using the following toolbar icon:6.Create the material property for the beam.x MaterialsAction: CreateObject: IsotropicMethod: Manual InputMaterial Name mat_1Input Properties...Elastic Modulus = 1.E7ApplyCancel7.Create the property for the beam.x PropertiesAction: CreateMSC.Nastran 105 Exercise Workbook32a-732a-8MSC.Nastran 105 Exercise Workbook8.Create a grounded spring at the bottom of the beam.First, create a 0-D element to be used for spring constant assignment at the bottom of the beam.Next, create the grounded spring property for the newly created element.Dimension: 1D Type:Rod Property Set Name prop_1Input Properties...Material Name m:mat_1Area 0.01OKSelect Members Curve 1(Select the curve.)Add Apply x Finite ElementsAction: Create Object: Element Method: Edit Shape:Point Topology:Point Node 1 =Node 1(Select the bottom node.)Applyx PropertiesAction: Create Object: 0DMethod:Grounded SpringWORKSHOP 32aSpring Element w/ Nonlin ParamsMSC.Nastran 105 Exercise Workbook 32a-9You can either type in the point element into the databox or click on the point itself. This is done by first, clicking the Select Members databox and then clicking on the following icon.9.Create the Loads/BCs for the model.First, fix the top end of the beam.Property Set Name prop_2Input Properties...Spring Constant 1.E3Dof at Node 1UX OKSelect Members:Elm 2(Select the point element previously created.)Add Apply x Loads/BCsAction: Create Object: Displacement Method: Nodal New Set Name constraint_1Input Data...Translation < T1 T2 T3 >< 0, 0, 0 >Rotation < R1 R2 R3 >< 0, 0, 0 >OKSelect Application Region...Point Element32a-10MSC.Nastran 105 Exercise WorkbookNext, create the guided support Load/BC at the base (free in x-direction, and fixed in all other DOFs).10.Create the loading for the model.For this analysis model, the load will be incremented up to the final load in a single subcase.Select Geometry Entities:Point 2(Select point at top of beam.)Add OK ApplyNew Set Name:constraint_2Input Data...Translation < T1 T2 T3 >< , 0, 0 >Rotation < R1 R2 R3 > < 0, 0, 0 >OKSelect Application Region...Select Geometry Entities Point 1(Select point at bottom of beam.)Add OK Apply x Loads/BCsAction: Create Object: Force Method: Nodal New Set Name load_3Input Data...Force <F1 F2 F3><29.E3, 0, 0>OKWORKSHOP 32aSpring Element w/ Nonlin ParamsMSC.Nastran 105 Exercise Workbook 32a-11Your viewport should now appear as follow:11.Now you are ready to generate an input file for analysis.Click on the Analysis radio button on the Top Menu Bar and set up the subcases as follows:Select Application Region...Select Geometry Entities Point 1(Select point at bottom of beam.)Add OK Applyx AnalysisAction: Analyze Object: Entire Model Method: Analysis Deck Job Nameprob32a32a-12MSC.Nastran 105 Exercise WorkbookAn input file called prob32a.bdf will be generated. This process of translating your model into an input file is called the Forward Translation. The Forward Translation is complete when the Heartbeat turns green. MSC.Patran users should now proceed to Step 13.Solution Type...Solution Type:q NONLINEAR STATIC Solution Parameters...(Turn off large displacements.)Ë Large DisplacementsOK OKSubcase Create...Available Subcases:DefaultSubcase Parameters...Number of Load Increments:4OKOutput Requests...Output Requests:STRESS(SORT1...DeleteOutput Requests:SPCFORCES(SORT1...DeleteSelect Result Type:Element Forces OK Apply Cancel ApplyWORKSHOP 32aSpring Element w/ Nonlin ParamsMSC.Nastran 105 Exercise Workbook 32a-13Generating an input file for MSC.Nastran Users:12.MSC.Nastran users can generate an input file using the data from the Model Description. The result should be similar to the output below (prob32a.dat ):ASSIGN OUTPUT2 = ’prob32a.op2’ , UNIT=12ID NAS103, WORKSHOP 32A SOLUTION TIME 10SOL 106 $ NONLIN CENDTITLE=SIMPLE ROD SPRING - COLD ANALYSIS AND RESTART WORKSHOP SUBTITLE=GEOMETRIC NONLINEAR ECHO=BOTH DISP=ALL OLOAD=ALL FORCE=ALL$$ APPLY X LOAD $SUBCASE 10 $ LOAD=29.E03LABEL=APPLY LOAD P IN X DIRECTION = 29E+03 LOAD=3 NLPARM=10OUTPUT(PLOT) SET 1 ALL MAXI DEFO 5. AXES Z, X, Y VIEW 0., 0., 0.FIND SCALE ORIGIN 1 SET 1PLOT STATIC 0 MAXIMUM DEFORMATION 5. SET 1BEGIN BULK PARAM, POST, -1PARAM, PA TVER, 3.0GRID, 1, 0, 0.0, 0.0, 0.0, , 23456GRID, 3, 0, 0.0, 10.0, 0.0, , 123456CROD, 3, 3, 3, 1CELAS1, 2, 2, 1, 1, 0PROD, 3, 3, .01PELAS, 2, 1.0E3MAT1, 3, 1.0E7FORCE, 1, 1, 0, 1.6E4, 1.0FORCE, 2, 1, 0, 2.4E4, 1.0FORCE, 3, 1, 0, 2.9E4, 1.0PARAM, LGDISP,-1NLPARM, 10, 4ENDDATA32a-14MSC.Nastran 105 Exercise WorkbookWORKSHOP 32aSpring Element w/ Nonlin ParamsMSC.Nastran 105 Exercise Workbook 32a-15Submit the input file for analysis:13.Submit the input file to MSC.Nastran for analysis.13a.To submit the MSC.Patran .bdf file, find an availableUNIX shell window. At the command prompt enter nastran prob32a.bdf scr=yes . Monitor the analysis using the UNIX ps command.13b.To submit the MSC.Nastran .dat file, find an availableUNIX shell window and at the command prompt enter nastran prob32a.dat scr=yes . Monitor the analysis using the UNIX ps command.14.When the analysis is completed, edit the prob32a.f06 file and search for the word FATAL . If no matches exist,search for the word WARNING . Determine whether existing W ARNING messages indicate modeling errors.14a.While still editing prob32a.f06, search for the word:D I S P L A C E (spaces are necessary).What is the x-displacement of the guided end at the end of the analysis?What is the force in the spring element at the end of the analysis?T1 =FORCE =Comparison of Results:pare the results obtained in the .f06 file with theresults on the following page:32a-16MSC.Nastran 105 Exercise Workbook32a-18MSC.Nastran 105 Exercise Workbook16.This ends the exercise for MSC.Nastran users.MSC.Patran users should proceed to the next step.17.Proceed with the Reverse Translation process, that is, importing the prob32a.op2 results file into MSC.Patran. To do this, return to the Analysis form and proceed as follows:18.When the translation is complete bring up the Results form.Now we will generate the fringe plot of the model.Now click on the Select Results icon.x AnalysisAction: Read Output2Object: Result Entities Method:TranslateSelect Results File...Selected Results File prob32a.op2OK Apply x Results Action: Create Object:FringeSelect Result Case(s) Default, PW Linear: 100.% of LoadSelect Fringe Result Displacements, Translational Quantity:MagnitudeWORKSHOP 32aSpring Element w/ Nonlin ParamsMSC.Nastran 105 Exercise Workbook 32a-19Next click on the Target Entities icon.Note: This feature allows you to view fringe plots of specific elementsof your choice.Click on the Display Attributes icon.For better visual quality of the fringe plot, change the width of the line. Note: The Display Attributes form allows you the ability to changethe displayed graphics of fringe plots.Now click on the Plot Options icon.The resulting fringe plot should display the displacement spectrum superimposed over the undeformed bar. The final fringe plot displaying the physical deformation of the model can be created as follows:Target Entity: Current ViewportStyle: Discrete/Smooth Display:Free EdgesWidth:(Select the third line from top.)Coordinate Transformation: None Scale Factor 1.0ApplyTarget Entities32a-20MSC.Nastran 105 Exercise WorkbookNow click on the Select Results icon.Click on the Display Attributes icon.In order to see the deformation results accurately, set the Scale Interpretation to True Scale with a Scale Factor of 1.Now click on the Plot Options icon.x Results Action: Create Object:DeformationSelect Result Case(s) Default, PW Linear: 100.% of LoadSelect Fringe Result Displacements, Translational Show As:ResultantLine Width: (Select the third line from top.)Scale Interpretation q True ScaleScale Factor 1.0s Show Undeformed Line Width:(Select the third line from top.)Coordinate Transformation: None Scale Factor 1.0ApplyWORKSHOP 32a Spring Element w/ Nonlin ParamsMSC.Nastran 105 Exercise Workbook 32a-21The resulting fringe plot should display the displacement spectrum in addition to the physical deformation of the model. The following step will combine the two previous plots into one. MSC.Patran automatically combines both the fringe and deformation plots into one.To better fit the results on the screen, zoom out a couple times using the following toolbar icon:Alternatively, use any number of the toolbar icons to better view the resulting fringe plot.Your viewport should now contain the following image:Notice that the deflection is almost 3 times the length of the beam!This suggests that a nonlinear analysis which accounts for large displacements is necessary to obtain a more accurate answer.To clear the post-processing results and obtain the original model in the viewport, select the Reset Graphics icon.Quit MSC.Patran when you have completed this exercise.MSC.Patran .bdf file: prob32a.bdf$ NASTRAN input file created by the MSC MSC/NASTRAN input file$ translator ( MSC/PATRAN Version 7.5 ) on January 16, 1998 at$ 08:27:27.ASSIGN OUTPUT2 = ‘prob32a.op2’, UNIT = 12$ Direct Text Input for File Management Section$ Nonlinear Static Analysis, DatabaseSOL 106TIME 600$ Direct Text Input for Executive ControlCENDSEALL = ALLSUPER = ALLTITLE = MSC/NASTRAN job created on 16-Jan-98 at 08:25:44ECHO = NONEMAXLINES = 999999999$ Direct Text Input for Global Case Control DataSUBCASE 1$ Subcase name : DefaultSUBTITLE=DefaultNLPARM = 1SPC = 2LOAD = 2DISPLACEMENT(SORT1,REAL)=ALLFORCE(SORT1,REAL,BILIN)=ALL$ Direct Text Input for this SubcaseBEGIN BULKPARAM POST -1PARAM PATVER 3.PARAM AUTOSPC NOPARAM COUPMASS -1PARAM K6ROT 100.PARAM WTMASS 1.PARAM LGDISP -1PARAM,NOCOMPS,-1PARAM PRTMAXIM YESNLPARM 1 4 AUTO 5 25 PW NO + A+ A .001 1.-7$ Direct Text Input for Bulk Data$ Elements and Element Properties for region : prop_1PROD 1 1 .01CROD 1 1 1 2$ Elements and Element Properties for region : prop_2PELAS 2 1000.CELAS1 2 2 1 132a-22MSC.Nastran 105 Exercise WorkbookWORKSHOP 32a Spring Element w/ Nonlin Params$ Referenced Material Records$ Material Record : mat_1$ Description of Material : Date: 19-Jun-97 Time: 15:12:40MAT1 1 1.+7$ Nodes of the Entire ModelGRID 1 0. 0. 0.GRID 2 0. 10. 0.$ Loads for Load Case : DefaultSPCADD 2 1 3LOAD 2 1. 1. 1$ Displacement Constraints of Load Set : constraint_1SPC1 1 123456 2$ Displacement Constraints of Load Set : constraint_2SPC1 3 23456 1$ Nodal Forces of Load Set : load_3FORCE 1 1 0 29000. 1. 0. 0.$ Referenced Coordinate FramesENDDATA c9d4ca67MSC.Nastran 105 Exercise Workbook32a-2332a-24MSC.Nastran 105 Exercise Workbook。
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三维有限元网格划分实例
课程 8. 另一种U形夹的三维有限元网格目的:⏹用链接生成一条曲线。
⏹生成一个修剪表面。
⏹用表面网格延伸成体单元。
⏹使用有限元转化操作。
另一种U 形夹的三维有限元网格PATRAN 301 练习手册—R7.581模型描述:在本练习中，将生成如下图所示的U 形夹几何模型。
它由一个简单表面和一个平面修剪面构成。
首先，在表面上生产四边形网格，然后由这些网格经延伸生成体单元。
最后转化这些单元，完成模型。
建议的练习步骤:⏹ 生成新数据库并命名deja_vu.db 。
设置近似最大模型尺寸为8单位，用MSC/NASTRAN 作为分析代码。
⏹ 生成一个表面来定义U 形夹的主体，用线来定义孔的内、外表面边界。
⏹ 链接外部曲线产生一个连续的环，用曲线定义孔并产生第二条环。
⏹ 用外环产生一个修剪面并产生“孔洞”。
⏹ 用相同网格来划分简单表面的网格，用平铺网格来划分修剪面的网格。
然后按U 形夹各部分的厚度来拉伸网格。
⏹ 转换孔区域的网格，最后完成U 形夹有限元模型。
练习过程:1.生成新数据库并命名deja_vu.db 。
设置近似最大模型尺寸为8单位，用MSC/NASTRAN 作为分析代码。
82File/New DatabaseNew Database NameNew Model PreferenceTolerance Based on ModelApproximate MaximumModel Dimension:Analysis Code:2.生成一个表面来定义U 形夹的主体，用线来定义孔的内、外表面边界。
生成第一个表面，将用来构成U 形夹的主体。
GeometryAction: Object: Method: Vector Coordinate List:将在总体坐标系下产生一个4×4的正方形平面。
接着，定义U 形夹的其余界，首先是孔。
Action: Object: Method:孔中心位置是X=6，Y=2。
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Patran 网格划分运算法则
IsoMesh Mesh
Sweep Mesh
Paver Mesh
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S4-8
TetMesh Mesh
ISO (MAPPED) MESHER
(X,Y,Z) = function (x1, x2)
IsoMesher 生成的节点和单元是连贯的
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ISO (MAPPED) MESHER (续)
指定 mesh smoothing parameter values和mesh patterns
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S4-10
ISO (MAPPED) MESHER (续)
两个简单实体的MESH PATHS
b b
a
a a b b a a
b
a
b
两个网格路径标识为 “a” 和 “b.” 还有两个网格路径; 在哪 里?
第 4 部分 网格划分
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简介
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S4-16
案例学习: ISOMESH 网格路径
● 模型将会如下图所示
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S4-17
案例学习: ESH 网格路径
● 采用IsoMesh方法， 用不同的global
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ISO (MAPPED) MESH 和 PAVER (FREE) MESH (续)
简单曲面
IsoMesh
Surface 36
Paver
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ISO (MAPPED) MESHER (续)
五个曲面上的ISOMESH
Before Surfaces Meshed
After Surfaces Meshed
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PAVER (FREE) MESHER划分曲面
可用于各种类型的曲面, 简单的 (绿色) 和复杂的 (紫红色). 首先, Paver沿着曲面周边进行网格划分, 然后螺旋形移动到内 部; Paver 不会沿着参数方向进行, 例如 x1, x2
Before Meshing During Paver Meshing After Meshing
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PAVER MESHER 划分曲面 (续)
Before During After
每边上的网格数量由以下几点确定
几何一致的相邻区域的网格数量 Mesh Seeds Global edge length
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有限元
一个构件或系统的有限元模型是由有限的单元组成的数学表 达. 所谓的有限元是尺寸小,但数量有限,形状简单(例如 线,面, 体),并连接在一起的元素（对于有限元方法的概要讨论，看 最后一章的内容）
构件 (几何模型) 四面体网格划分的几何
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S4-11
ISO (MAPPED) MESHER (续)
ISOMESH 工作步骤
IsoMesher 根据以下几点确定每一网格路径的边上单元的数目
任何曲面, 可以由 N 个边组成 不使用參数化定义 内部网格不由边上的约束控制 识别内部相关几何(硬点,硬线) 用户控制
检查曲面曲率 Min./Max. 单元边长
不同的平滑算法 可以选择不同的单元类型, 例 如, 曲面上的三角形单元
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S4-9
ISO (MAPPED) MESHER (续)
ISOMESH 工作步骤
所有 IsoMesh mesh 路径由 IsoMesher 识别
一个 IsoMesh mesh 路径是一组拓扑平行的几何边 (例如 不相交的边)
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有限元
有限单元的主要形式
Bar
Tri
Quad
Tet
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Wedge
Hex
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有限元网格划分简介
网格划分包括几个步骤:
创建正确的几何
使用范围
iso-mesher (IsoMesh) 用来划分 所有曲线 (参数化) (黄色). 简单 (参数化) 曲面 (绿色) 简单 (参数化) 实体 (蓝色) 几何必须是参数化的 在曲线,曲面,以及固定参数值相交处布置节点 如果几何不是参数化的,则 IsoMesh 不能布置节点
当在网格路径上没有 mesh seeds 或相邻网格时, global edge length 和网格路径上的最长边决定了每边的单元数 量
Number of elements = length longest edge/GEL
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参数化或非参数化 去掉不必要的特征, 例如 小倒角
指定单元的拓扑关系和尺寸 指定网格生成器, 例如 Paver 指定如何控制网格生成
MSC.Patran 有几种网格生成算法:
IsoMesh (mapped mesher) Paver (free mesher)
TetMesh
几何一致的相邻区域的网格数量 边上的 Mesh Seeds Global Edge Length (GEL) 注: 网格路径之间的单元数量是相互独立的
x2c x 2b
x2a
x1 , x 2 ) (
c b
Node
x2
x1
x1a
x1b
x1c
x1d
IsoMesher 利用定义几何形状的矢量方程来确定节点的物理位置
Sweep mesh
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有限单元
拓扑关系和物理特征
Patran 单元工具只处理和单元拓扑相关的问题, 例如 某个节点 由几个边连接
单元的物理特性由 Patran Properties 工具处理, 例如 2D bending shell element 或 2D solid plane strain element
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案例学习: ISOMESH 网格路径
● Import the following geometry. ● File/Import/IGES. ● Set Source to IGES.
● Select iso_mesh_paths.igs
● Apply. ● 打开标号开关 ● 点击右边的按钮
网格密度优先级的例子
Edge mesh seeded
5 1 3 1 6* 3 6*
Adjacent meshes on surfaces 1 and 2
Mesh seed controlled
Adjacent mesh controlled GEL controlled
5
2
4
2
4
*Surfaces 1:6. Surfaces 1 和 3, 3 和 5 是一致的. 因而, Surfaces 1,3, 和 5 是网 格路径的一部分. 对应的网格也一致.
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