錄

第一章Patran基礎(chǔ)知識(shí)...................................2

第二章懸臂梁的有限元建模與變形分析....................17

第三章受熱載荷作用的薄板的有限元建模與溫度場(chǎng)求解......31

第四章帶孔平板的受力分析（平面）....................36

第五章厚壁圓筒的受內(nèi)壓作用時(shí)的應(yīng)力分析................44

第六章受壓力載荷作用時(shí)板的受力分析....................51

第七章板的模態(tài)分析....................................57

第八章板的瞬態(tài)響應(yīng)分析................................62

第九章板的頻率響應(yīng)分析................................67

第十章提取車(chē)架中性面的模態(tài)分析........................72

第一章Patran基礎(chǔ)知識(shí)

—.Patran的用戶(hù)界面介紹

Patran具有良好的用戶(hù)界面，清晰、簡(jiǎn)單、易于使用且方便記憶,其用戶(hù)界

面如圖1-1所示。

QISC.AFEA

iroupfixRixpl.y".fortnc”I??l<

sam電瞥⑦坐專(zhuān)500q⑦?電%s<.L\。〉*a

?gI蜉檢“aH-09b

GtCAttry￡l???sitsUols/KsMtttritlslYc^trU?dC...PitldsAnalysisR<srdtsInsichtHM”

ojxj

ActonCrwte▼]

(X0ctQicfcPW▼

B席包國(guó)

TranslatKnal

圖1-1patran界面

按照各部分的功能，可將Patran界面劃分為四個(gè)區(qū)域：菜單和工具欄區(qū)、

操作面板區(qū)、圖形編輯區(qū)、信息顯示和命令行輸入?yún)^(qū)。下面，就分別對(duì)這幾個(gè)區(qū)

域進(jìn)行介紹。

1.菜單和工具欄區(qū)

如圖1-2所示,patran的界面上有一行菜單，兩行工具欄。

/菜單欄/工具欄

應(yīng)用菜單按鈕

圖L2菜單工具欄

Patran的菜單是該軟件的重要組成部分，使用菜單項(xiàng)，可以完成多設(shè)置和操

作。本來(lái)，菜單與各種工具是配合使用的，兩者是不能獨(dú)立區(qū)分的。這里對(duì)菜單

欄進(jìn)行簡(jiǎn)單的介紹，一般情況下，Patran有九個(gè)主菜單項(xiàng)，如圖1?2所示，文件

管理（File）菜單主要用于Patran數(shù)據(jù)庫(kù)文件的打開(kāi)/關(guān)閉，同時(shí)也用來(lái)從其他

CAD系統(tǒng)輸入模型；組（Group）菜單主要用于組的操作，作用類(lèi)似CAD系統(tǒng)

中的"層〃；視窗管理（Viewport）菜單用于視窗設(shè)置；視圖操作（Viewing）

菜單用于圖形顯示設(shè)置，包括了工具欄中一些工具的功能；元素顯示管理

（Display）菜單用干設(shè)置各種元素的顯示方式;參數(shù)設(shè)置（Preferences）菜單

用于選擇求解器，定制用戶(hù)自己的環(huán)境等操作；工具選項(xiàng)（Tools）菜單中提供

了許多非常有用的工具；在線(xiàn)幫助（Help）菜單為使用者提供在線(xiàn)幫助。

工具欄各工具功能見(jiàn)表一：

表一Patran工具欄各工具功能列表

工具圖標(biāo)工具名稱(chēng)功能介紹

建立一個(gè)新的patran數(shù)據(jù)庫(kù)文件。

DFileNew

FileOpen打開(kāi)一個(gè)己經(jīng)存在的Pati-aii數(shù)據(jù)庫(kù)文件。

目

FileSave保存一個(gè)正在編輯的模型到一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)

Hi文件。

Print打印當(dāng)前編輯區(qū)的圖形。

昌

Copyto將選定內(nèi)容拷貝到明切板。

電

1Clipboard

Undo取消上一次操作。

聞Abort終止當(dāng)前正在運(yùn)行的工作，例如正在進(jìn)行

網(wǎng)格劃分，單擊該工具，可停止網(wǎng)格劃分。

Reset顯示設(shè)置復(fù)位。

giaphics

Refresh刷新當(dāng)前屏幕內(nèi)容。

graphics

Mouse中鍵操作（木「具和下面三個(gè)工具都是針

對(duì)三鍵鼠標(biāo)的），選中該工真，可用鼠標(biāo)中鍵

rotateXY

在編輯區(qū)內(nèi)托動(dòng)模型沿任意軸轉(zhuǎn)動(dòng)。

例Monse中鍵操作,選中該匚具，可用鼠標(biāo)中鍵在

rotateZ編輯區(qū)內(nèi)托動(dòng)模型以Z坐標(biāo)軸為軸轉(zhuǎn)動(dòng)。

陽(yáng)Monse中鍵操作,選中該工具，可用鼠標(biāo)中鍵在

traslateXY編輯區(qū)內(nèi)托動(dòng)模型在XY平面內(nèi)平移。

Mouse中鍵操作,選中該工具，可用鼠標(biāo)中鍵在

zoom編輯區(qū)內(nèi)改變模型大小比例（按住鼠標(biāo)中鍵不

放，在編輯區(qū)內(nèi)托動(dòng)）。

工具圖標(biāo)工具名稱(chēng)功能介紹

\iew顯示局部?jī)?nèi)容，當(dāng)需要對(duì)模型的某?局部

倒comers仔細(xì)觀察而要放大時(shí)，選中該「具，在用鼠標(biāo)

左鍵在編輯區(qū)內(nèi)需要放大的部分劃出一矩形，

則矩形內(nèi)的區(qū)域被放大顯示。

Fitview模型顯示歸位，當(dāng)由于局部放大、旋轉(zhuǎn)、

e|平移等操作而使模型不能全部顯示時(shí),單擊該

「?具，可是模型卬倒編輯區(qū)的中心位置，同時(shí)

自動(dòng)調(diào)節(jié)其大小，使其顯示適當(dāng)。

View以編輯區(qū)中心點(diǎn)和鼠標(biāo)單擊點(diǎn)形成的矢

±1center量（根據(jù)其大小和方向）平移模型。

Ratation選擇-?個(gè)點(diǎn)作為模型旋轉(zhuǎn)的中心點(diǎn)，這些

center點(diǎn)可以是幾何點(diǎn)、節(jié)點(diǎn)、空間點(diǎn)。

倒Moled選擇?個(gè)點(diǎn)，使其所在的位置處于視窗的

center中心位置來(lái)顯示。

縮小圖形。

旦Zoomout

卬Zoomhi放大圖形。

Wire以線(xiàn)框形式顯示實(shí)體，不做消防處理。

⑦1fiame

Hidden以線(xiàn)框形式顯示實(shí)體，但要做消隱處理，

1line被遮擋的部分招不會(huì)被顯示出來(lái)。

■Smooth以光滑的實(shí)體形式顯示實(shí)體，接近于真實(shí)

shaded世界人眼所看到的情況。

Show顯示元素的標(biāo)號(hào)。

□labels

%|Hide隱藏元素的標(biāo)號(hào)。

labels

iLx|Front前視圖。

view

Rear后視圖。

國(guó)view

二Topview俯視圖。

工具圖標(biāo)工具名稱(chēng)功能介紹

Bottom仰視圖。

lt?view

1^1Leftside左側(cè)視圖。

view

Riglitside由側(cè)視圖。

zjlIview

闖Iso1viewISO1視圖。

%：1Iso2viewISO2視圖。

Iso3viewISO3視圖。

柏Iso4viewISO4視圖。

圖形顯示管理。

%PlotZErase

fbnn

Label出現(xiàn)?個(gè)面板，用以控制被選定實(shí)體的標(biāo)

%contiol簽的顯示。

|sPointsize以小點(diǎn)的形式顯示點(diǎn)/以小園圈的形式顯

示點(diǎn)。

Nodesize以小點(diǎn)的形式顯示節(jié)點(diǎn)/以小園圈的形式

°>|顯示節(jié)點(diǎn)。

Display顯示曲面內(nèi)部的曲線(xiàn)。

lilies

MSC打開(kāi)網(wǎng)絡(luò)瀏覽器，時(shí)實(shí)連接MSC公司的

Resources在線(xiàn)技術(shù)支持網(wǎng)站。

Seivices

狀態(tài)標(biāo)志靜止表示等待用戶(hù)輸入，轉(zhuǎn)動(dòng)表示正在運(yùn)

>行。

Geometiy打開(kāi)【Geomnetry】操作面板，進(jìn)行幾何

Geometry操作。

Elements打開(kāi)【Elements】操作面板,進(jìn)行網(wǎng)格劃

Elements分。

4Loads/BCs打開(kāi)【Loads/BCs】操作面板,定義載荷

Loads/BCs和邊界條件。

E?Mateiials打開(kāi)【Materials】操作面板，定義材料。

Materials

份Propeities［Propeities］操作面板，給單元附加

Properties屬性。

ULoadcases打開(kāi)【Loadcases】操作面板，定義匚況。

LoadCa...

Fields打開(kāi)（Fields］操作面板，定義場(chǎng)。

Fields

RAnalysis打開(kāi)［Analysis］操作面板,進(jìn)行分析計(jì)

Analysis算。

Results打開(kāi)［Results］操作面板,顯示分析結(jié)果。

觸

Results

Insight打開(kāi)（Insight］操作面板,進(jìn)行分析結(jié)果

Insight處理

hXYPlot打開(kāi)【XYPlot】操作面板,進(jìn)行曲線(xiàn)/圖

XYPlot形處理。

2.操作面板區(qū)，圖形編輯區(qū)和信息顯示和命令輸入?yún)^(qū)

由工具按鈕和菜單選項(xiàng)打開(kāi)的各種面板一般都顯示在patran界面的右側(cè)，

即操作面板區(qū)。

圖形編輯區(qū)主要用來(lái)顯示模型，用戶(hù)可以在該區(qū)域用鼠標(biāo)對(duì)模型進(jìn)行操作。

Patran中的所有操作行為都會(huì)顯示在信息顯示窗口。例如，patran執(zhí)行了

那些PCL命令，系統(tǒng)進(jìn)行了哪些設(shè)置，錯(cuò)誤信息等都會(huì)在該區(qū)域顯示出來(lái)。

圖形編輯區(qū)

操作面板區(qū)

信息顯示和命令輸入?yún)^(qū)

圖1-3

二.Patran中數(shù)據(jù)的輸入方法

1.用鼠標(biāo)從屏幕上拾取對(duì)象

用鼠標(biāo)從屏幕上拾取對(duì)象主要是通過(guò)鼠標(biāo)左建、右鍵和鍵盤(pán)的功能鍵

“Ctrl”、“Shift”的協(xié)同操作來(lái)完成數(shù)據(jù)的輸入°具體方法如下：

鼠標(biāo)左鍵：選擇一個(gè)對(duì)象，操作時(shí)，將鼠標(biāo)移動(dòng)到要選擇的對(duì)象上，這時(shí)，

可能被選取對(duì)象將會(huì)以顏色變化、高亮度顯示、出現(xiàn)一個(gè)小圓圈等方式顯示，以

提示用戶(hù)，當(dāng)用戶(hù)確認(rèn)所選對(duì)象后，單擊鼠標(biāo)左鍵，則該對(duì)象會(huì)被選取，如果用

戶(hù)用左鍵連續(xù)選取兩個(gè)個(gè)以上的對(duì)象，則只有最后一個(gè)被選中的對(duì)象有效（在選

擇對(duì)象前，應(yīng)先用鼠標(biāo)左鍵確認(rèn)要接受輸入的數(shù)據(jù)輸入文本框，下同）。

Shift+鼠標(biāo)左鍵：選擇多個(gè)對(duì)象，這種方法是以追加的方式進(jìn)行的，操作時(shí),

按住Shift鍵，同時(shí)用鼠標(biāo)左鍵選取所要選擇的對(duì)象，則所選擇的對(duì)象都會(huì)被選

取。用矩形框選擇（鼠標(biāo)左鍵）：選擇多個(gè)對(duì)象，操作時(shí)，在屏幕上按住鼠標(biāo)

左鍵，拖出一個(gè)矩形框來(lái)，則被矩形框所包圍的合法對(duì)象都會(huì)被選中。這里所說(shuō)

的合法是指滿(mǎn)足輸入的要求，例如要求輸入的是點(diǎn)對(duì)象，則被矩形框所包圍的對(duì)

象中只有點(diǎn)對(duì)象會(huì)被選中。

Ctrl+鼠標(biāo)左鍵：用多邊形框選取多個(gè)對(duì)象，類(lèi)似于矩形框選擇方法。操作

時(shí),按住Ctrl鍵，同時(shí)用鼠標(biāo)左鍵在屏幕上選擇若干點(diǎn)位置,則系統(tǒng)會(huì)將這點(diǎn)依

次連線(xiàn)形成一個(gè)多邊形框，則被包圍在矩形框中的對(duì)象會(huì)被選中。這種方法適合

于形狀不規(guī)則的復(fù)雜模型。

鼠標(biāo)右鍵：取消一個(gè)已選中對(duì)象。操作時(shí)，將鼠標(biāo)移動(dòng)到所要操作的對(duì)象上,

單擊右鍵，則先前已被選定的該對(duì)象將會(huì)被取消。該方法用于從已選對(duì)象組中剔

除不合適的對(duì)象。

2.按語(yǔ)法從健盤(pán)直接輸入

Patran中的所有對(duì)象元素都是有標(biāo)號(hào)的,這樣可以方便的區(qū)分對(duì)象，也可以

有效地進(jìn)行管理和操作，比如借助于標(biāo)號(hào)進(jìn)行選擇輸入。Patran中根據(jù)標(biāo)號(hào)輸入

有一套完整的語(yǔ)法規(guī)定，用戶(hù)可以按照這些規(guī)定方便的輸入對(duì)象。下面，通過(guò)例

子來(lái)加以說(shuō)明。

2.1幾何編號(hào)

關(guān)鍵字有point、curve、surface.solido

點(diǎn)的輸入：例如要輸入一個(gè)點(diǎn)，可用鍵盤(pán)輸入“point8"（表示輸入標(biāo)號(hào)為8

的點(diǎn)）,"point379-（表示輸入標(biāo)號(hào)為3、7、9的點(diǎn)）「point3:7”（表示輸

入標(biāo)號(hào)從3到7的點(diǎn)），“point5:18:2"（表示輸入標(biāo)號(hào)從5開(kāi)始到18結(jié)束,間隔

為2的點(diǎn),即輸入標(biāo)號(hào)為5、7、9、11……”的點(diǎn)）「curve3.2"（輸入標(biāo)號(hào)為

3的曲線(xiàn)的第2個(gè)點(diǎn)）z-surface722”（輸入標(biāo)號(hào)為7的曲面的第2條邊的第2個(gè)

點(diǎn)），“solid5.321”（輸入標(biāo)號(hào)為5的實(shí)體的第3個(gè)曲面的第2條邊的第1個(gè)點(diǎn)）

等。

線(xiàn)的輸入：要輸入曲線(xiàn)（直線(xiàn)），可用鍵盤(pán)直接輸入“curve3”（輸入標(biāo)號(hào)為

3的曲線(xiàn)）「surface3.1"（輸入標(biāo)號(hào)為3的曲面的第1條邊）「solid722”（輸

入標(biāo)號(hào)為7的實(shí)體的第2個(gè)曲面的第2條邊）等。

曲面的輸入：可直接鍵入“surface7"（輸入標(biāo)號(hào)為7的區(qū)面）「solid5.1”

（輸入標(biāo)號(hào)為5的實(shí)體的第1個(gè)曲面）等。

實(shí)體的輸入也類(lèi)似于上邊點(diǎn)線(xiàn)面的輸入方法,可參照進(jìn)行。

2.2FEM編號(hào)

關(guān)鍵字有node、element（可簡(jiǎn)寫(xiě)為ele）

節(jié)點(diǎn)的輸入：類(lèi)似于幾何點(diǎn)的輸入,只是關(guān)鍵字不同，如“node3"，“node

1711”，“node3:10"，“node1:18:3”等。

單元的輸入:例如“element3"/element3:9”/element3:9:2”/element

3,712:18"（表示輸入標(biāo)號(hào)為3、7、12、13、14……18的單元）等。

2.3直接輸入點(diǎn)的坐標(biāo)

Patran中用方括號(hào)”[廣來(lái)表示坐標(biāo)，坐標(biāo)各分量之間可以用逗號(hào)斜杠

或空格隔開(kāi)，可以使用絕對(duì)坐標(biāo)，也可以使用相對(duì)坐標(biāo)，下面就以例子來(lái)說(shuō)明。

如“[0,7,8]”，“[3.1/-17.5/19]”，“[0.318.29-17.0]”，“[yp7yn80.3]"（表示該

點(diǎn)的乂坐標(biāo)與標(biāo)號(hào)為7點(diǎn)的y坐標(biāo)相同，y坐標(biāo)與標(biāo)號(hào)為8的節(jié)點(diǎn)的y坐標(biāo)相同，z坐

標(biāo)是0.3）等。

2.4直接輸入矢量

Patran中用尖括號(hào)>”來(lái)表示矢量,類(lèi)似于幾何點(diǎn)的輸入，各分量之間可

以用斜杠或空格隔開(kāi)，如“<705>”。

三.Patran建模和分析的一般流程

MSC.Patran建模和分析的一般流程如圖1-4所示:

圖1?4Patran分析流程圖

四.一個(gè)典型工程問(wèn)題的分析過(guò)程

為了使讀者對(duì)Patran和Nastran的使用有一個(gè)初步的了解,下面給出一個(gè)典

型工程問(wèn)題的例子，這個(gè)例子包括了分析過(guò)程的幾個(gè)步驟：在輸入幾何模型、有

限元網(wǎng)格模型、材料定義、單元屬性定義、邊界條件的定義、提交分析、結(jié)果顯

此例是發(fā)動(dòng)機(jī)活塞的有限元分析，其目的是檢驗(yàn)該活塞的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度?；钊?/p>

部受到向下的均布載荷為lOMPa材料彈性模量E=2.lx10"〃一泊松比”0.3。

lOMPa

圖1-5

1.新建一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)文件,[File]

OK

1）選擇菜單[File]—New,文件名一輸入文件名擊七。

AnalysisCode->MSC.Nastran.AnalysisType—Structural,單擊0

2.導(dǎo)入CAD幾何模型

選擇菜單[File]—?Import,Object—「…」rce—Parasolidxmt,

選擇piston.x_t,單擊APPlV,單擊。

@

Elements

3.劃分有限元網(wǎng)格，

劃分網(wǎng)格：Action—^Create,Object—?Mesh,Type—^Solid,ElemShape—>

Apply

Tet,Mesher->lemitibii,Topology-*TetlO,InputList-*Solid1,選中

AutomaticCalculation,單擊o

4

Loads/BCs

4,施加邊界條件，

1）施加固定約束?A"---薪溫-2：…「Displacement,Type—Nodal,

OK

NewSetName—^dis,單擊,Translations<TlT2

T3>—<000>,Rotations<RlR2R3>—<000>,單擊,單擊

SelectAppfecMionRegion...

；牛出仁aometry用產(chǎn)pometryEntities-Solid

AddOK

131.8，單擊，單擊，單擊

2）施加均布載荷：Action—?Create,object—P~-------1

,inputusia…

OKISelectAppicationRegion...

Uniform,NewSeiName」*PLAd.d.......itie”、…OK|t-3D,1單

擊，Pressure-1.0e7,單擊，單

擊,選中Geometry,SelectSolidFaces-*Solid1.32,

單擊，單擊，單擊

Apply

Matei'ials

5.定義材料屬性，

定義材料：Actio°C；：薪Pr屋盆廠(chǎng),Method—?ManualInput,

MaterialName—*steel,單擊,ConstitutiveModel

—LinearElastic,ElasticModulus一2.1ell,PoissonRatio一0.3,單

擊，單擊

Apply

Proper..

6.定義單元屬性，

1）定義單元屬性:Action-Create,Object->3D，Type-sr髭嬴—?t

OK

Name—?pro,Option^'—iogenec,,r'A**Fdardrormuianon,單

擊,MaterialName-Steel（在MaterialPropertySets

中選擇），單擊,SelectMembers—Solid1,單擊，單

擊。

Analysis

7.進(jìn)行分析，

1）進(jìn)行分析：Action一y2'；?ctTEntireModel,Method->Analysis

單擊，

DeckzJobName—?piston,SolutionType—?LINEAR

STATIC,單擊

K打開(kāi),選擇，二,。此時(shí),

0!applyoNASTRANpiston.bdf1

Patran會(huì)將模型提交Nastran運(yùn)算會(huì)彈出一個(gè)DOS形式的窗口顯示Nastran

的運(yùn)行情況，運(yùn)算完成之后，計(jì)算機(jī)的揚(yáng)聲器會(huì)有提示音，同時(shí)，狀態(tài)顯示窗口

關(guān)閉。

2）讀入分析結(jié)果：Action->AccessResults,Objec+一八二”~XDB

-"ResultEntities,SelectResultFile,文件名—piston.xdb,單擊，

單擊。這一步驟，是將Nastran的分析結(jié)果讀入到Patran中來(lái),這樣

才可以進(jìn)行后處理。

腕

Results

8.后處理，

1）顯示應(yīng)力云紋圖：Action-^Create,Object—>QuickPlot,SelectResult

Apply

Cases->Defaui^Hi.staticSubcase,SelectFringeResult-StressTensor,

Quantity—vonMises,單擊。此時(shí)，活塞模型的vonMises彎曲

應(yīng)力云紋圖就顯示出來(lái)，如圖1-6所示。

1.05+009_

MSC.Patrsn200519-DecO622:06:11

9.81+008

9.11+0081

8.42+008_

7.72+008

7.02+00*

6.32+00相

5.62+00嘲

4.92+00：

4.22+00?

3.52+008^^

2.82+0081

2.12+00,

1.43+00電

7.27+007L

2.81+OOeL

default_Fringe:

Max1.05+009?Nd6384

Min2,81+006?Nd3784

圖1-6

2）顯示位移變形圖:Action-Create,Object-QuickPlot,SelectResult

Apply

Cases—*Default,Al:StaticSubcase,〉eieciDeformationResult->

DisplacementsTranslational,Quantity-Magnitude,單擊。此

時(shí)，活塞模型的位移變形圖就顯示出來(lái),如圖1-7所示°

MSC.Patran200519-Dec-062210:07

Deform:DefaultAl.StaticSubcase,Displacements,Translational

default_De^ormation

Max5.65-004@Nd1612

圖1-7

第二章懸臂梁的有限元建模與變形分析

一.一維單元

1.新建一數(shù)據(jù)庫(kù)文件,[File]

OK

1）[File]一New,文件口，。AnalysisCode一

一

MSC.Nastran,AnalysisTypeStructural,0

e

Geonetry

2.創(chuàng)建幾何模型，

1）創(chuàng)建幾何點(diǎn):廠(chǎng)fate,Object—Poir+Mo+hod—XYZ,Point1

Apply」Apply

Apply,__

—[uuuj,云掉AutoExecute,,Point2-[1000],。（注：

AutoExecute和不要同時(shí)選中，本文后面均未選中AutoExecute）

2）創(chuàng)建曲線(xiàn):Action—?Create,Object—?Curve,Method—嬴^otion

一2Point,Curve1,StartingPointList-point1,EndingPointList-point

2,o

@

Elements

3,劃分有限元網(wǎng)格，

1）建立網(wǎng)格種子：Action—Create,Object—M,Type一Uniform,

Apply.

Numberof日ement,Number—*-40,CurveList—?Curve1,

2）劃分網(wǎng)格：Action7，Object-^Mesh,Type-Curve,Topology

—Bar2,CurveLisLCurve1,o

4

Loads/BCs

4.施加邊界條件，

1）施加固定為可，fU；cciCreate,Obiect->Displacement,Type—Nodal,

inputU6O.?.

?,-CKSelectAppicationRegion...--一八八八

NewSet一，…1-^?rrernvnS<TlT2T3>—<000>,

AddOKApply

Rotations<RlR2R3>—<000>,,，選

中FEM,SelectNodes-Node1,

2）施加均布載荷:Action—?Create,Object-CIDDistributedLoad,Type

SelectAppicationRegion...

,'r*'f…j'L?j，neniivuet-^ID.

一Nd”

ElementUniform,NewSetOKIApplyJl

InputData,DistrForce<FlF2F3>—<0-1.0e5

0>,,選中FEM,SelectIDElements

一Elm1:40,,

E?

Materials

5.定義材料屬性,

定義材料：濡嬴瑟二a^eclsotropic,Method—?ManualInput,

OKApply

MaterialName—"steel,,ConbiiLuiiveModel-Linear

Elastic,ElasticModulus-2.1ellPoissonRatio一

0.3x

6.定義單元屬性，

定義單元屬性：Action->Create,Object-ID,Type-D-q溫；藍(lán)…,小

Name一prol,Option（s）一GeneralSection、Standard

Formulation,,單擊CreateSection,Action—?Create,

Object—StandardShape,Method-NASTRANStandard,SectionName

-rect，單擊【>】，蝌?,WT0.05,H-l,,MaterialName-

Steel（在MaterialPropertySets中選擇），BarOrientation一<0,1,

0>,,SelectMembers—?'Curve1,

Apply

Analysis

7,進(jìn)行分析，

）進(jìn)行分析

1：Action-An”7；u.［；：7'iEntireModelzMethod-Analysis

DeckJobName->beam-lD，單擊,SolutionType-*LINEAR

STATIC

OKApply,,,Run

,,，打開(kāi)NASTRAN,選擇beam-lD.bdf;-------.此時(shí)，

Patran會(huì)將模型提交Nastran運(yùn)算會(huì)彈出一個(gè)DOS形式的窗口顯示Nastran

的運(yùn)行情況，運(yùn)算完成之后，計(jì)算機(jī)的揚(yáng)聲器會(huì)有提示音，同時(shí)，狀態(tài)顯示窗口

關(guān)閉。

2）讀入A"”工;寓：窗-A"essResults，Object-Att、「kYHDAA

0KApply

—ResultEntities,,文件名一

beam-lD.xdb,,。這一步驟，是將Nastran的分析結(jié)果

讀入到Patran中來(lái),這樣才可以進(jìn)行后處理。

&

Results

8,后處理，

1）顯示應(yīng)力云紋圖:Action-Create,Object—QuickPlot,SelectResult

Cases-DefaultStaticSubcase,SelectFringeResult-BarStresses,

Bending,Quantity—vonMises

。此時(shí)，有限元模型的vonMises彎曲應(yīng)力云紋圖就顯示出來(lái),如

圖2-1所示。

6.00+008L

MSC.Patran200531-Ma^0719:37:11

s.eo+ood

Fringe:DefaultA1:StaticSubcase.BarStresses,Bending,vonMises,AtPointC

5.20+000

4.80+008

4.40+008

4.oo+ood

3.6O+Ood

3.20+00%

2.80+0081

6_00+008.5.70-003

2.40+00朝

2.00+00.

—口J

1.20+00：

800+00.

4.00+OOTH

Y

570-003B

default_Fringe:

Max600+008?Nd1

Min5.70-003?Nd41

圖2-1

2）顯示位移云紋圖:Action—^Create,Object—>QuickPlot,SelectResult

Apply

Cases—Defaultoidiicsubcase,SelectDeformationResult一

DisplacementsTranslational,Quantity-Magnitude,°此時(shí),

有限元模型的位移變形圖就顯示出來(lái)，如圖2-2所示。

MSC.Patran200531-Ma廣0719:38:00

Deform:DefaultA1StaticSubcase,Displacements,Translational,

1.44-001

Y

_____X

default_Deformation:

Max144-001@Nd41

圖2-2

二.2維單元

1.新建一數(shù)據(jù)庫(kù)文件，【File】

OK|

1）[File]—New,文件"盛、“嚴(yán)-/口，。AnalysisCode—?

MSC.Nastran,AnalysisType一Structural,0

,e

Gecwietry

2.創(chuàng)建幾何模型，

1）創(chuàng)建幾何點(diǎn)：Action-Create,ObjectPoint,Method—XY7DCZI

Apply

->[000],apply,Point2T[1000],Point3-[010],apply,Point4T

[1010],o

2）創(chuàng)建曲線(xiàn)：Action—?Create,Object—?Curve,Method-*0^*Option

Apply

―2Point,Curve1,StartingPointList-point1,EndingruuuList-point

2,,Curve2,StartingPointList一point3,EndingPointList一

point4,o

3）創(chuàng)建曲面：Action—Create.Object-Surface,Method一Cur"人片「"n

一2Curve,Surface1,StartingCurveList-Curve1,EndingCurveList

—Curve2,。

Elements

3.劃分有限元網(wǎng)格，

1）建立網(wǎng)格種子：Action->Create,Object—?MeshSeed丁范/一Uniform,

Apply

NumberofElement,Number—*40,AutoExecute,Curveu、LLiirve

1,,NumberofElement,Number—2,AutoExecute,CurveList

一Surfacel.3,0

2）劃分網(wǎng)格:Action-*Create,Object-Mesh,Type-Surface,Elorn

一Quad,Mesher->Isomesh,Topology->QuadS,SurfaceList—Surface

1,o

i

Loads/BCs

4.施加邊界條件，

1）施加固定為擊?amcct廠(chǎng)reate,Object-Displacement,Type-Nodal,

InputDsta…

..-04SelectAppfcationRegion....._?____、、

NewSetName--------------------■--■^t'ons<TlT2T3>—><00

AddOKApply

0>,Rotations<RlR2R3>-><000>,,

Geometry,SelectGeometryEntities—Surface

1.1/IIO

2）施加均布載荷：Action—Create,Object_*CIDDistr^"^"4T"pe

inputU8T3...

OKSelectAppfecMionRegion...

AddOK

―"ElementUniform,NewSetName-CID2,TargetElementType一

2D,,SurfDistrForce<FlF2F3>—<0-1.0e5

0>,,,Geometry,SelectSurfacesorEdges

一Surface1.2,,

Apply

/o

V

Materials

5.定義材料屬性，

定義材料：丑so+cObject-Isotropic,Method->ManualInput,

lopcxu81a???

OKApply

MaterialName一steel,,constitutiveModel—fLinear

Elastic,ElasticModulus一2.1ell,PoissonRatio—"0.3,,0

憐1

Projer...

6,定義單元屬性，

1)定義單元屬性:Action->Create,Object->2D,TypL%-WJ-

Name—?pro,Option(s)—?Homogeneous.StandardFormulation,

z3me—Steel(在MaterialPrc^0^'7Co+s由;"埋'Thickness-

OKAddApply

0.05,,SelectMembers—Surface1z,0

R.