Patran+Nastran应用案例分析

简介：
本案例集聚焦于Patran与Nastran软件的应用实践，涵盖结构分析、优化设计等多个领域，旨在通过具体实例展示高效工程解决方案。 Patran 和 Nastran 是两种广泛应用于工程领域的计算机辅助工程（CAE）工具。Patran 主要用于模型构建、网格划分、材料定义及边界条件施加等前后处理工作，而Nastran 则是一款强大的有限元分析（FEA）求解器，执行强度分析、模态分析和热分析等多种复杂的工程仿真任务。 本段落将通过一个具体实例来介绍如何利用Patran 和 Nastran 进行一次平板的静力分析。首先需要新建数据库文件，并指定为结构类型进行分析，选择MSC.Nastran作为求解器代码。接下来，在创建几何模型时包括点、曲线和曲面等元素，这些可以通过鼠标点击相应的工具或按钮完成。 在生成了完整的几何模型后，我们需要对它进行有限元网格划分。这一步骤涉及建立种子并使用各种技术来定义单元类型及尺寸大小。在这个例子中使用的Isomesh 网格划分器创建的是四边形网格。这是有限元分析中的关键步骤之一，因为它将连续的实体转化为离散化的模型。 在完成网格划分之后，下一步是施加边界条件和载荷。这包括固定约束以及集中力等类型的作用点定义。这些准确地描述了实际工况下的力学行为，并为后续计算提供了依据。 材料属性需要根据实际情况进行设置，在此示例中选择了各向同性铝材料并输入相应的杨氏模量与泊松比值，这两个参数足以支持静态分析需求。 随后是单元类型的确定以及将其应用于网格。在本案例中使用的是2D壳单元类型，并将定义好的材料属性分配给这些单元以准备求解阶段所需信息。 当以上所有准备工作完成后，模型会被导入到Nastran 中进行计算处理。这通常涉及设置各种参数和执行具体的分析命令等操作步骤，在用户界面或通过命令行来完成。 最终输出的结果包括位移、应力及应变等一系列数据项，这些可以在Patran中进一步可视化展示出来。通过对结果的详细评估，工程师可以更好地理解结构在特定工况下的表现，并据此进行设计优化和改进工作。 以上流程展示了如何使用Patran 和 Nastran 进行平板静力分析的过程。通过这一实例可以看出这两款软件的强大功能及其为工程技术人员提供的完整解决方案能力，在很大程度上减少了物理测试的需求，节省了研发成本并加快产品开发周期。因此掌握这些工具的使用方法对提高工作效率和增强分析技能具有重要意义。