patran培训教材(有限元分析)

1 目目 录录 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 2 第一章第一章 PatranPatran 基础知识基础知识 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 菜单栏 应用菜单按钮 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 3 文件管理 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 工具栏各工具功能见表一 表一 PatranPatran工具栏各工具功能列表 4 5 6 2 操作面板区 图形编辑区和信息显示和命令输入区 由工具按钮和菜单选项打开的各种面板一般都显示在 patran 界面的右侧 即操作面板区 图形编辑区主要用来显示模型 用户可以在该区域用鼠标对模型进行操作 Patran 中的所有操作行为都会显示在信息显示窗口 例如 patran 执行了 那些 PCL 命令 系统进行了哪些设置 错误信息等都会在该区域显示出来 操作面板区 信息显示和命令输入区 图形编辑区 7 图 1 3 二 Patran 中数据的输入方法 1 1 用鼠标从屏幕上拾取对象用鼠标从屏幕上拾取对象 用鼠标从屏幕上拾取对象主要是通过鼠标左建 右键和键盘的功能键 Ctrl Shift 的协同操作来完成数据的输入 具体方法如下 鼠标左键 选择一个对象 操作时 将鼠标移动到要选择的对象上 这时 可能被选取对象将会以颜色变化 高亮度显示 出现一个小圆圈等方式显示 以提示用户 当用户确认所选对象后 单击鼠标左键 则该对象会被选取 如 果用户用左键连续选取两个个以上的对象 则只有最后一个被选中的对象有效 在选择对象前 应先用鼠标左键确认要接受输 入的数据输入文本框 下同 Shift 鼠标左键 选择多个对象 这种方法是以追加的方式进行的 操作 时 按住Shift键 同时用鼠标左键选取所要选择的对象 则所选择的对象都会 被选取 用矩形框选择 鼠标左键 选择多个对象 操作时 在屏幕上按住 鼠标左键 拖出一个矩形框来 则被矩形框所包围的合法对象都会被选中 这 里所说的合法是指满足输入的要求 例如要求输入的是点对象 则被矩形框所 包围的对象中只有点对象会被选中 Ctrl 鼠标左键 用多边形框选取多个对象 类似于矩形框选择方法 操作 时 按住Ctrl键 同时用鼠标左键在屏幕上选择若干点位置 则系统会将这点 依次连线形成一个多边形框 则被包围在矩形框中的对象会被选中 这种方法 适合于形状不规则的复杂模型 鼠标右键 取消一个已选中对象 操作时 将鼠标移动到所要操作的对象 上 单击右键 则先前已被选定的该对象将会被取消 该方法用于从已选对象 组中剔除不合适的对象 2 2 按语法从键盘直接输入按语法从键盘直接输入 Patran中的所有对象元素都是有标号的 这样可以方便的区分对象 也可 以有效地进行管理和操作 比如借助于标号进行选择输入 Patran中根据标号 输入有一套完整的语法规定 用户可以按照这些规定方便的输入对象 下面 通过例子来加以说明 2 1几何编号 关键字有point curve surface solid 点的输入 例如要输入一个点 可用键盘输入 point 8 表示输入标号为 8的点 point 3 7 9 表示输入标号为3 7 9的点 point 3 7 表 示输入标号从3到7的点 point 5 18 2 表示输入标号从5开始到18结束 间隔为2的点 即输入标号为5 7 9 11 17的点 curve 3 2 输入标号 为3的曲线的第2个点 surface 7 2 2 输入标号为7的曲面的第2条边的第 2个点 solid 5 3 2 1 输入标号为5的实体的第3个曲面的第2条边的第1 个点 等 线的输入 要输入曲线 直线 可用键盘直接输入 curve 3 输入标号 为3的曲线 surface 3 1 输入标号为3的曲面的第1条边 solid 7 2 2 输入标号为7的实体的第2个曲面的第2条边 等 曲面的输入 可直接键入 surface 7 输入标号为7的区面 solid 8 5 1 输入标号为5的实体的第1个曲面 等 实体的输入也类似于上边点线面的输入方法 可参照进行 2 2 FEM编号 关键字有node element 可简写为ele 节点的输入 类似于几何点的输入 只是关键字不同 如 node 3 node 1 7 11 node 3 10 node 1 18 3 等 单元的输入 例如 element 3 element 3 9 element 3 9 2 element 3 7 12 18 表示输入标号为3 7 12 13 14 18的单元 等 2 3 直接输入点的坐标 Patran中用方括号 来表示坐标 坐标各分量之间可以用逗号 斜杠 或空格隔开 可以使用绝对坐标 也可以使用相对坐标 下面就以例子来说 明 如 0 7 8 3 1 17 5 19 0 3 18 29 17 0 yp7 yn8 0 3 表示该点的x坐标与标号为7点的y坐标相同 y坐标与标号为8的节点的y坐标 相同 z坐标是0 3 等 2 4 直接输入矢量 Patran中用尖括号 来表示矢量 类似于几何点的输入 各分量之间可 以用 斜杠 或空格隔开 如 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图1 4所示 读入几何模型或创建几何模型 选择分析求解器 划分有限元网格 施加约束及载荷边界条件 设置材料特性及单元特性 设置分析参数 提交分析 显示分析结果 后置处理 图1 4 Patran分析流程图 四 一个典型工程问题的分析过程 为了使读者对Patran和Nastran的使用有一个初步的了解 下面给出一个典 型工程问题的例子 这个例子包括了分析过程的几个步骤 在输入几何模型 有限元网格模型 材料定义 单元属性定义 边界条件的定义 提交分析 结 9 果显示 此例是发动机活塞的有限元分析 其目的是检验该活塞的结构强度 活塞 顶部受到向下的均布载荷为10MPa 材料弹性模量 泊松比 a pE 11 101 2 3 0 10MPa 图1 5 1 新建一个数据库文件 新建一个数据库文件 File 1 选择菜单 File New 文件名 输入文件名 piston 单击 Analysis Code MSC Nastran Analysis Type Structural 单击 2 导入 导入 CAD 几何模型几何模型 选择菜单 File Import Object Model Source Parasolid xmt 选择 piston x t 单击 单击 3 划分有限元网格 划分有限元网格 划分网格 Action Create Object Mesh Type Solid Elem Shape Tet Mesher Tetmesh Topology Tet10 Input List Solid 1 选中 Automatic Calculation 单击 4 施加边界条件 施加边界条件 1 施加固定约束 Action Create Object Displacement Type Nodal New Set Name dis 单击 Translations Rotations 单击 单击 选中 Geometry Select Geometry Entities Solid 1 3 1 8 单击 单击 单击 2 施加均布载荷 Action Create Object Pressure Type Element 10 Uniform New Set Name Pre Target Element Type t 3D 单击 Pressure 1 0e7 单击 单击 选中 Geometry Select Solid Faces Solid 1 32 单击 单击 单击 5 定义材料属性 定义材料属性 定义材料 Action Create Object Isotropic Method Manual Input Material Name steel 单击 Constitutive Model Linear Elastic Elastic Modulus 2 1e11 Poisson Ratio 0 3 单击 单击 6 定义单元属性 定义单元属性 1 定义单元属性 Action Create Object 3D Type Solid Property Set Name pro Option s Homogeneous Standard Formulation 单击 Material Name Steel 在 Material Property Sets 中选择 单击 Select Members Solid 1 单击 单击 7 进行分析 进行分析 1 进行分析 Action Analyze Object Entire Model Method Analysis Deck Job Name piston 单击 Solution Type LINEAR STATIC 单击 apply 打开 NASTRAN 选择 piston bdf 单击 此时 Patran 会将模型提交 Nastran 运算 会弹出一个 DOS 形式的窗口 显示 Nastran 的运行情况 运算完成之后 计算机的扬声器会有提示音 同时 状态显示窗 口关闭 2 读入分析结果 Action Access Results Object Attach XDB Method Result Entities Select Result File 文件名 piston xdb 单击 单击 这一步骤 是将 Nastran 的分析结果读入到 Patran 中来 这样 才可以进行后处理 8 后处理 后处理 1 显示应力云纹图 Action Create Object Quick Plot Select Result Cases Default A1 Static Subcase Select Fringe Result Stress Tensor Quantity von Mises 单击 此时 活塞模型的 von Mises 弯曲应力云纹图就显示出来 如图 1 6 所示 11 图 1 6 2 显示位移变形图 Action Create Object Quick Plot Select Result Cases Default A1 Static Subcase Select Deformation Result Displacements Translational Quantity Magnitude 单击 此时 活塞模型的位移 变形图就显示出来 如图 1 7 所示 图 1 7 12 第二章第二章 悬臂梁的有限元建模与变形分析悬臂梁的有限元建模与变形分析 一 一维单元一 一维单元 1 新建一数据库文件 新建一数据库文件 File 1 File New 文件名 beam 1D Analysis Code MSC Nastran Analysis Type Structural 2 创建几何模型 创建几何模型 1 创建几何点 Action Create Object Point Method XYZ Point 1 0 0 0 去掉 Auto Execute Point 2 10 0 0 注 Auto Execute 和 不要同时选中 本文后面均未选中 Auto Execute 2 创建曲线 Action Create Object Curve Method Point Option 2 Point Curve 1 Starting Point List point 1 Ending Point List point 2 3 划分有限元网格 划分有限元网格 1 建立网格种子 Action Create Object Mesh Seed Type Uniform Number of Element Number 40 Curve List Curve 13 1 2 划分网格 Action Create Object Mesh Type Curve Topology Bar2 Curve List Curve 1 4 施加边界条件 施加边界条件 1 施加固定约束 Action Create Object Displacement Type Nodal New Set Name dis1 Translations Rotations 选 中 FEM Select Nodes Node 1 2 施加均布载荷 Action Create Object CID Distributed Load Type Element Uniform New Set Name CID 1 Target Element Type t 1D Input Data Distr Force 选中 FEM Select 1D Elements Elm 1 40 5 定义材料属性 定义材料属性 定义材料 Action Create Object Isotropic Method Manual Input Material Name steel Constitutive Model Linear Elastic Elastic Modulus 2 1e11 Poisson Ratio 0 3 6 定义单元属性 定义单元属性 定义单元属性 Action Create Object 1D Type Beam Property Set Name pro1 Option s General Section Standard Formulation 单击 Create Section Action Create Object Standard Shape Method NASTRAN Standard Section Name rect 单击 选择 W 0 05 H 1 Material Name Steel 在 Material Property Sets 中选择 Bar Orientation Select Members Curve 1 7 进行分析 进行分析 1 进行分析 Action Analyze Object Entire Model Method Analysis Deck Job Name beam 1D 单击 Solution Type LINEAR STATIC 打开 NASTRAN 选择 beam 1D bdf 此时 Patran 会将模型提交 Nastran 运算 会弹出一个 DOS 形式的窗口 显示 Nastran 14 的运行情况 运算完成之后 计算机的扬声器会有提示音 同时 状态显示窗 口关闭 2 读入分析结果 Action Access Results Object Attach XDB Method Result Entities 文件名 beam 1D xdb 这一步骤 是将 Nastran 的分析结果读入到 Patran 中来 这样才可以进行后处理 8 后处理 后处理 1 显示应力云纹图 Action Create Object Quick Plot Select Result Cases Default Static Subcase Select Fringe Result Bar Stresses Bending Quantity von Mises 此时 有限元模型的 von Mises 弯曲应力云纹图就显示出来 如 图 2 1 所示 图 2 1 2 显示位移云纹图 Action Create Object Quick Plot Select Result Cases Default Static Subcase Select Deformation Result Displacements Translational Quantity Magnitude 此时 有限元模型的位移变形 图就显示出来 如图 2 2 所示 15 图 2 2 二 二 2 维单元维单元 1 新建一数据库文件 新建一数据库文件 File 1 File New 文件名 beam 2D Analysis Code MSC Nastran Analysis Type Structural 2 创建几何模型 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 10 0 0 Point 3 0 1 0 apply Point 4 10 1 0 2 创建曲线 Action Create Object Curve Method Point Option 2 Point Curve 1 Starting Point List point 1 Ending Point List point 2 Curve 2 Starting Point List point 3 Ending Point List point 4 3 创建曲面 Action Create Object Surface Method Curve Option 2 Curve Surface 1 Starting Curve List Curve 1 Ending Curve List Curve 2 3 划分有限元网格 划分有限元网格 1 建立网格种子 Action Create Object Mesh Seed Type Uniform Number of Element Number 40 Auto Execute Curve List Curve 1 Number of Element Number 2 Auto 16 Execute Curve List Surface1 3 2 划分网格 Action Create Object Mesh Type Surface Elem Shape Quad Mesher Isomesh Topology Quad8 Surface List Surface 1 4 施加边界条件 施加边界条件 1 施加固定约束 Action Create Object Displacement Type Nodal New Set Name dis2 Translations Rotations Geometry Select Geometry Entities Surface 1 1 2 施加均布载荷 Action Create Object CID Distributed Load Type Element Uniform New Set Name CID 2 Target Element Type 2D Surf Distr Force Geometry Select Surfaces or Edges Surface 1 2 5 定义材料属性 定义材料属性 定义材料 Action Create Object Isotropic Method Manual Input Material Name steel Constitutive Model Linear Elastic Elastic Modulus 2 1e11 Poisson Ratio 0 3 6 定义单元属性 定义单元属性 1 定义单元属性 Action Create Object 2D Type shell Property Set Name pro Option s Homogeneous Standard Formulation Material Name Steel 在 Material Property Sets 中选择 Thickness 0 05 Select Members Surface 1 7 进行分析 进行分析 1 进行分析 Action Analyze Object Entire Model Method Analysis Deck Job Name beam 2D 单击 Solution Type LINEAR STATIC 打开 NASTRAN 选择 beam 2D bdf 此时 Patran 会将模型提交 Nastran 运算 会弹出一个 DOS 形式的窗口 显示 Nastran 的运行情况 运算完成之后 计算机的扬声器会有提示音 同时 状态显示窗 口关闭 2 读入分析结果 Action Access Results Object Attach 17 XDB Method Result Entities 文件名 beam 2D xdb 这一步骤 是将 Nastran 的分析结果读入到 Patran 中来 这样才可以进行后处理 8 后处理 后处理 1 显示应力云纹图 Action Create Object Quick Plot Select Result Cases Default Static Subcase Select Fringe Result Stress Tensor Quantity von Mises 此时 2D 模型的 von Mises 弯曲应 力云纹图就显示出来 如图 2 3 所示 图 2 3 2 显示位移变形图 Action Create Object Quick Plot Select Result Cases Default Static Subcase Select Deformation Result Displacements Translational Quantity Magnitude 此时 2D 模型的位移变形图就 显示出来 如图 2 4 所示 18 图 2 4 三 三 3D 单元单元 1 新建一数据库文件 新建一数据库文件 File 1 File New 文件名 beam 3D Analysis Code MSC Nastran Analysis Type Structural 2 创建几何模型 创建几何模型 1 创建几何点 Action Create Object Point Method XYZ Point 1 0 0 0 Point 2 10 0 0 Point 3 0 1 0 Point 4 10 1 0 2 创建曲线 Action Create Object Curve Method Point Option 2 Point Curve 1 Starting Point List point 1 Ending Point List point 2 Curve 2 Starting Point List point 3 Ending Point List point 4 3 创建曲面 Action Create Object Surface Method Curve Option 2 Curve Surface 1 Starting Curve List Curve 1 Ending Curve List Curve 2 4 创建实体 Action Create Object Solid Method Extrude Solid Type Translation Vector Surface List Surface 1 3 划分有限元网格 划分有限元网格 1 建立网格种子 Action Create Object Mesh Seed Type Uniform Number of Element Number 40 Curve List Solid 1 4 3 Number of Element Number 5 Curve List Solid 1 1 2 19 Number of Element Number 1 Curve List Solid 1 1 3 2 划分网格 Action Create Object Mesh Type Solid Elem Shape Hex Mesher Isomesh Topology Hex8 Solid List Solid 1 4 施加边界条件 施加边界条件 1 施加固定约束 Action Create Object Displacement Type Nodal New Set Name dis3 Translations Rotations FEM Select Node 1 452 41 2 施加均布载荷 Action Create Object CID Distributed Load Type Element Uniform New Set Name CID 3 Target Element Type 3 Distr Force Geometry Select Solid Face Solid 1 4 5 定义材料属性 定义材料属性 定义材料 Action Create Object Isotropic Method Manual Input Material Name steel Constitutive Model Linear Elastic Elastic Modulus 2 1e11 Poisson Ratio 0 3 6 定义单元属性 定义单元属性 定义单元属性 Action Create Object 3D Type Solid Property Set Name pro Option s Homogeneous Standard Formulation Material Name steel 在 Material Property Sets 中选择 Select Members Solid 1 7 进行分析 进行分析 1 进行分析 Action Analyze Object Entire Model Type Analysis Deck Job Name beam 3D 单击 Solution Type LINEAR STATIC 打开 NASTRAN 选择 beam 3D bdf 此时 Patran 会将模型提交 Nastran 运算 会弹出一个 DOS 形式的窗口 显示 Nastran 的运行情况 运算完成之后 计算机的扬声器会有提示音 同时 状态显示窗 口关闭 2 读入分析结果 Action Access Results Object Attach XDB Method Result Entities 文件名 beam 3D xdb 这一步骤 是将 Nastran 的分析结果读入到 20 Patran 中来 这样才可以进行后处理 8 后处理 后处理 1 显示应力云纹图 Action Create Object Quick Plot Select Result Cases Default Static Subcase Select Fringe Result Stress Tensor Quantity von Mises 此时 3D 模型的 von Mises 弯曲应 力云纹图就显示出来 如图 2 5 所示 图 2 5 2 显示位移变形图 Action Create Object Quick Plot Select Result Cases Default Static Subcase Select Deformation Result Displacements Translational Quantity Magnitude 此时 3D 模型的位移变形图 就显示出来 如图 2 6 所示 21 图 2 6 22 第三章第三章 受热载荷作用的薄板的有限元建模与温度场求解受热载荷作用的薄板的有限元建模与温度场求解 计算分析模型如图 3 1 所示 由且绝热上下两端和上下表面自 右边界温度 左边界温度 C C 100 500 7800 6 23 3 026 密度 热传导率 米米 厚米 宽高 尺寸 图 3 1 受热载荷作用的薄板的计算分析模型 1 新建一数据库文件 新建一数据库文件 File 1 File New 文件名 sheet OK Analysis Code MSC Nastran Analysis Type Thermal 2 创建几何模型 创建几何模型 1 创建几何点 Action Create Object Point Method XYZ Point 1 0 0 0 Point 2 2 0 0 Point 3 0 6 0 Point 4 2 6 0 2 创建曲线 Action Create Object Curve Method Point Option 2 Point Curve 1 Starting Point List point 1 Ending Point List point 2 Curve 2 Starting Point List point 3 Ending Point List point 4 3 创建曲面 Action Create Object Surface Method Curve Option 2 Curve Surface 1 Starting Curve List Curve 1 Ending Curve List Curve 2 3 划分有限元网格 划分有限元网格 1 建立网格种子 Action Create Object Mesh Seed Type Uniform Number of Element Number 2 Curve List Curve 1 Number of Element Number 20 Curve List Surface 1 3 2 划分网格 Action Create Object Mesh Type Surface Elem Shape Quad Mesher Isomesh Topology Quad8 Surface List Surface 1 23 4 定义温度边界条件 定义温度边界条件 1 定义材料板的边界条件 Action Create Object Temp Type Nodal New Set Name temp 1 Boundary temperature 500 Geometry Filter Geometry Select Geometry Entity Surface 1 1 New Set Name temp 2 Boundary temperature 100 Geometry Filter Geometry Select Geometry Entity Surface 1 3 5 定义材料属性 定义材料属性 定义材料 Action Create Object Isotropic Method Manual Input Material Name steel Constitutive Model Solid Properties Thermal Conductivity 23 6 Density 7800 6 定义单元属性 定义单元属性 1 定义单元属性 Action Create Object 2D Type shell Property Set Name pro Option s Homogeneous Standard Formulation Material Name steel 在 Material Property Sets 中选择 Thickness 0 3 Select Members Surface 1 7 进行分析 进行分析 1 进行分析 Action Analyze Object Entire Model Method Analysis Deck Job Name sheet 单击 Solution Type Solution Type STEANDY STATIE ANALYSIS 打开 NASTRAN 选择 sheet bdf 此时 Patran 会将模型提交 Nastran 运算 会弹出一个 DOS 形式的窗口 显示 Nastran 的运行情况 运算完成之后 计算机的扬声器 会有提示音 同时 状态显示窗口关闭 2 读入分析结果 Action Access Results Object Attach XDB Method Result Entities 文件名 sheet xdb 这一步骤 是将 Nastran 的分析结果读入 到 Patran 中来 这样才可以进行后处理 8 后处理 后处理 显示应力云纹图 Action Create Object Quick Plot Select Result 24 Cases Default Select Fringe Result Temperatures 此时 薄 板温度分布云纹图就显示出来 如图 3 2 所示 图 3 2 薄板温度分布云纹图 25 第四章第四章 带孔平板的受力分析 平面 带孔平板的受力分析 平面 问题描述 问题描述 如图 4 1 所示 带有中心孔的平板一端固定 一端受均匀拉伸载荷 100N mm 已知几何尺寸和材料特性如下 板的长宽 320 200mm 板的厚度 10mm 圆孔直径 50mm 拉伸载荷 100N mm 材料 弹性模量 泊松比 图 4 1 1 新建一数据库文件 新建一数据库文件 File 1 File New 文件名 flat hole Analysis Code MSC Nastran Analysis Type Structural 2 创建几何模型 创建几何模型 几何模型如图 4 2 3 0 5 100 1 E 26 图 4 2 1 创建曲线 曲线 1 Action Create Object Curve Method 2D ArcAngles Curve 1 Radius 0 025 Start Angle 0 End Angle 45 Center Point List 0 0 0 曲线 2 Curve 2 Start Angle 45 End Angle 90 Center Point List 0 0 0 曲线 3 Action Create Object Curve Method Point Option 2 Point Curve 3 Starting Point List point 3 Ending Point List 0 0 055 0 曲线 4 Curve 4 Starting Point List point 4 Ending Point List 0 0 1 0 曲线 5 Curve 5 Starting Point List point 5 Ending Point List 0 055 0 1 0 曲线 6 Curve 6 Starting Point List point 6 Ending Point List 0 16 0 1 0 曲线 7 Curve 7 Starting Point List point 7 Ending Point List 0 16 0 055 0 曲线 8 Curve 8 Starting Point List point 8 Ending Point List 0 16 0 0 曲线 9 Curve 9 Starting Point List point 9 Ending Point List 0 055 0 0 曲线 10 Curve 10 Starting Point List point 10 Ending Point List point 1 曲线 11 Curve 11 Starting Point List point 4 Ending Point List 0 055 0 055 0 曲线 12 Curve 12 Starting Point List point 11 Ending Point List point 6 曲线 13 Curve 13 Starting Point List point 11 Ending Point List point 8 曲线 14 Curve 14 Starting Point List point 11 Ending Point List point 10 27 曲线 15 Curve 15 Starting Point List point 11 Ending Point List point 2 2 创建曲面 Action Create Object Surface Method Trimmed Option Surface Surface 1 去除 Delete Outer Loop Outer Loop List Curve 11 3 2 15 Surface 2 Outer Loop List Curve 15 14 10 1 Action Create Object Surface Method Curve Surface 3 Option 2 Curve Starting Curve List Curve 13 Ending Curve List Curve 9 Surface 4 Option 2 Curve Starting Curve List Curve 13 Ending Curve List Curve 6 Surface 5 Option 2 Curve Starting Curve List Curve 12 Ending Curve List Curve 4 3 划分有限元网格 划分有限元网格 1 划分网格 Action Create Object Mesh Type Surface Elem Shape Quad Mesher Isomesh Topology Quad4 Surface List Surface 1 5 2 检验模型 Action Verify Object Elements Test Boundaries 3 删除多余节点 Action Equivalence Object All Method Tolerance Cube 4 施加边界条件 施加边界条件 1 施加固定约束 Action Create Object Displacement Type Nodal New Set Name lx Translations Rotations FEM Select Surfaces Nodes Node 1 5 140 142 New Set Name ly Translations Rotations FEM Select Surfaces Nodes Node 46 50 84 90 New Set Name l Translations Rotations FEM Select Surfaces Nodes Node 50 28 2 施加均布载荷 Action Create Object CID Distributed Load Type Element Uniform New Set Name CID Target Element Type 2D Distr Force Geometry Select Surfaces or Edges Surface 3 4 3 5 定义材料属性 定义材料属性 定义材料 Action Create Object Isotropic Method Manual Input Material Name steel Constitutive Model Linear Elastic Elastic Modulus 1 0e5 Poisson Ratio 0 3 6 定义单元属性 定义单元属性 1 定义单元属性 Action Create Object 2D Type shell Property Set Name steel Option s Homogeneous Standard Formulation Material Name Steel 在 Material Property Sets 中选择 Thickness 0 01 OK Select Members Elm 1 93 7 进行分析 进行分析 1 进行分析 Action Analyze Object Entire Model Method Analysis Deck Job Name flat hole 单击 Solution Type LINEAR STATIC 打开 NASTRAN 选择 flat hole bdf 此 时 Patran 会将模型提交 Nastran 运算 会弹出一个 DOS 形式的窗口 显示 Nastran 的运行情况 运算完成之后 计算机的扬声器会有提示音 同时 状态 显示窗口关闭 2 读入分析结果 Action Access Results Object Attach XDB Method Result Entities 文件名 flat hole xdb 这一步骤 是将 Nastran 的分析结果读入到 Patran 中来 这样才可以进行后处理 8 后处理 后处理 1 显示应力云纹图 Action Create Object Quick Plot Select Result Cases Default Static Subcase Select Fringe Result Stress Tensor Quantity von Mises 此时 带孔平板模型的 von Mises 弯曲应力云纹图就显示出来 如图 4 3 所示 29 图 4 3 2 显示位移变形图 Action Create Object Quick Plot Selec