patran_教程_第3章__网格划分(FEM)
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螺栓分网过程
1、导入螺栓的IGS模型，注意导入时设置单位为mm。
（原模型中有一多余的线curve 1，要删掉）2、将螺栓切分为5段，从螺纹到端部依次为1、2、3、4、5，设置相应的实体Group与之对应。
（使用plane切分）3、显示Group2，即圆柱部分。
1>.在圆柱一端面中心建立两相交平面plane5和plane6（通过point-vector建立）。
打开点和面的编号显示。
切分实体为四块，refit实体（选择triparametric蓝色边框）,留下其中一个实体，删掉其他三个.2>.在其中一个实体中建立hex网格，meshseed分别为7、9、20，利用mirror，建立圆柱的网格，消除重复节点.3>.利用mirror重建圆柱实体，并用将四部分合在一起（布尔运算）.4>.将网格与实体关联association。
4、显示Group3，即圆柱与螺栓端部的倒角部分。
建模方法与圆柱部分相同，建好网格后，将Group2和Group3的网格合并在一起。
5、显示Group4，即螺栓端部的正六棱柱。
1>.将底部平面用plane5和plane6分为四部分。
不要删掉六棱柱的底面，即相当于重建图的8个面。
只取其中的四分之一，删掉其余的面。
2>.用两点的连线将不规则的面打断为两个曲面四边形，这样就可以画出quad网格。
在边上种下meshseed（要与圆台部分协调），绘制quad网格。
3>.两次mirror后+消除重复节点后建立底面网格。
list这些网格，创建Group记为surface。
删掉新建的平面。
4>.将网格沿棱柱高度方向sweep，注意拉伸长度为6.35485mm。
将网格与实体关联association。
5>.显示Group2、3、4，消除重复节点。
6、显示Group1，即螺纹部分。
1>.利用plane5和plane6分割上端面为四个面。
不要删掉原面，新建四个面，与第5步一样，建立与圆柱协调的网格。
技术技巧2—Patran 未公开的六面体网格划分方法(2 )
说明：该插件利用Patran未经公开的六面体网格划分功能函数fem_create_mesh_hex开发而成，该功能存在局限和不够稳定。
因此，感兴趣的用户可测试使用。
1、插件安装：
将附件HexMesh_V1.plb及p3epilog.pcl两文件拷贝至Patran的安装目录下，启动Patran，将在Patran菜单出现HexMesh V1.0，点击该菜单出现如下图示输入界面，用户需要事先对几何实体所有表面进行四边形网格划分，并形成封闭面网格，然后该插件可基于此封闭面网格形成六面体实体网格。
具体操作步骤见下述测试。
2、案例测试：
1）启动Patran2010创建新db,读入test.xmt_txt，选择mm单位读入。
2）对实体所有表面用Paver生成四边形网格，注意在Paver参数的设置中使其不生成三角形网格：
划分的面网格：
2）消除重复节点，检查单元法向向外，保证面网格封闭。
选择面网格：
形成的六面体网格放于HexMeshElem_1组中。
patran螺栓分网过程
1、导入螺栓的IGS模型，注意导入时设置单位为mm。
（原模型中有一多余的线curve 1，要删掉）2、将螺栓切分为5段，从螺纹到端部依次为1、2、3、4、5，设置相应的实体Group与之对应。
（使用plane切分）3、显示Group2，即圆柱部分。
1>.在圆柱一端面中心建立两相交平面plane5和plane6（通过point-vector建立）。
打开点和面的编号显示。
切分实体为四块，refit实体（选择triparametric蓝色边框）,留下其中一个实体，删掉其他三个.2>.在其中一个实体中建立hex网格，meshseed分别为7、9、20，利用mirror，建立圆柱的网格，消除重复节点.3>.利用mirror重建圆柱实体，并用将四部分合在一起（布尔运算）.4>.将网格与实体关联association。
4、显示Group3，即圆柱与螺栓端部的倒角部分。
建模方法与圆柱部分相同，建好网格后，将Group2和Group3的网格合并在一起。
5、显示Group4，即螺栓端部的正六棱柱。
1>.将底部平面用plane5和plane6分为四部分。
不要删掉六棱柱的底面，即相当于重建图的8个面。
只取其中的四分之一，删掉其余的面。
2>.用两点的连线将不规则的面打断为两个曲面四边形，这样就可以画出quad网格。
在边上种下meshseed（要与圆台部分协调），绘制quad网格。
3>.两次mirror后+消除重复节点后建立底面网格。
list这些网格，创建Group记为surface。
删掉新建的平面。
4>.将网格沿棱柱高度方向sweep，注意拉伸长度为6.35485mm。
将网格与实体关联association。
5>.显示Group2、3、4，消除重复节点。
6、显示Group1，即螺纹部分。
1>.利用plane5和plane6分割上端面为四个面。
不要删掉原面，新建四个面，与第5步一样，建立与圆柱协调的网格。
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。
PATRAN学习笔记
如何在PATRAN中转换单位？ (2)问如何在Patran中更改背景颜色 (2)文件类型 (2)pro/e导入patran的问题 (2)patran文件导入几点体会 (3)FATAL MESSAGE 9050 (3)PATRAN中如何处理两个零件的连接 (3)复杂模型如何提取中性面时该注意些什么 (4)请教：Patran中怎么改变不了实体和位移的颜色啊？ (4)在Patran中如何用igs文件建立solid (4)如何patran中建立铰链接？ (5)CID distributed load 和distributed load 的区别 (5)如何在后处理中显示满足一定条件的区域，比如应力达到屈服的区域等 (5)patran的*.op2 (5)我的这个单元如何修复呀？ (5)一个工字梁的三维建模 (5)梁的方向定义 (7)patran 几何体 (7)igs格式文件导进来Patran后，做几何修复时应注意什么问题？ (7)如何求实体质量 (7)Patran 的完整信息输出： (7)Patran 如何把不小心Equivalence的node分开 (8)Patran中如何定义杆件之间的铰接？ (8)Patran如何执行多次Undo? (8)patran中怎么定义一个杆和地面的铰接？ (8)关于Patran和proe连接的总结 (8)模态分析我只得到前十阶模态 (8)NASTRAN模态分析如何得到振型参与系数（participation factor） (9)如何模拟圆柱付中的橡胶套 (10)我在用PATRAN做计算时，分析出的结果文件很大，往往提示磁盘空间不足，结果提示 10 在ＰＡＴＲＡＮ分析中如何使分析不产生＊．ＤＢＡＬＬ文件 (10)我的patran不知怎么不能自动调用nastran, (10)通用有限元NASTRAN中的阻尼计算问题 (11)请教NASTRAN计算结果中结构总重量输出的问题 (11)请教未附属性的单元如何查找和修改 (11)请问如何找到一个面上的所有节点啊? (11)为何我的FEM选单中不会出现Hybrid Mesh (11)MSC多解析任务批处理的方法 (11)焊接方式用什么模拟比较真实 (12)求助单元法向如何修改 (12)节点重合 (12)模型的面和面之间有间隙 (12)轴承的模拟问题 (12)Patran中如何模拟点焊单元 (13)如何划分实体网格能使内外套筒的网格节点在接触面的地方一致? (13)齿轮的网格划分问题 (13)惯性力载荷(inertial loading)和加速度载荷有何区别？ (13)关于patran随机响应的分析 (13)网站http://www.rz.uni-karlsruhe.de/rz/sw/msc/Webwork/PatBooks.html/support/online%5Fex/如何在PATRAN中转换单位？Patran为了给用户提供最大的便利性＆开放性，Patran没有定义具体的单位制。
patran实例教程――3
patran实例教程――3详细的patran实例教程Bi-material PlatePAT301, Workshop 2, September 20XX年Copyright 20XX 年MSC.Software CorporationWS2-1详细的patran实例教程Step 1. Create a DatabaseadCreate a database named cantilevered_plate.db and specify the model preferences: a. File / New b. Enter Bimaterial as the file name. c. Click OK. d. Choose Default Tolerance. e. Select MD Nastran as the Analysis Code. f. Select Structural as the Analysis Type. g. Click OK.e f b c gPAT301, Workshop 2, September 20XX年Copyright 20XX 年MSC.Software CorporationWS2-2详细的patran实例教程Step 2. Create Geometry of the Platea. Geometry: Create / Surface / XYZb. Click under Vector Coordinates List and enter 2 1.6 0.c. Click Apply.abcPAT301, Workshop 2, September 20XX年Copyright 20XX 年MSC.Software CorporationWS2-3详细的patran实例教程Step 2. Create Geometry of the Plate(Cont.)a. b. c. d.Geometry: Create / Curve / 2D Circle Input the radius 0.3 Input Center point [1 0.8 0] Click Applyabc dPAT301, Workshop 2, September 20XX年Copyright 20XX年MSC.Software Corporation WS2-4详细的patran实例教程Step 2. Create Geometry of the Plate (Cont.)a. b. c. d. e.Geometry: Edit / Surface / Break Select ‘Delete OriginalSurfaces’ Input Surface 1 Input Curve 1 Click Applyad bc d c ePAT301, Workshop 2, September 20XX年Copyright 20XX 年MSC.Software CorporationWS2-5详细的patran实例教程Step 3. Create Group of the Plateaa. Click Group/ Creatb. Click under New Group Name and enter fibrec. Click under Entity Selection and select Surface 3d. Click Applyb bcPAT301, Workshop 2, September 20XX年Copyright 20XX 年MSC.Software CorporationdWS2-6详细的patran实例教程Step 3. Create Group of the Plate (Cont.)a. Click under New Group Name and enter matrixb. Click under Entity Selection and select Surface 2c. Click Applyb abPAT301, Workshop 2, September 20XX年Copyright 20XX 年MSC.Software CorporationcWS2-7详细的patran实例教程Step 4. Meshing with Quad4 Elementsd a f b ea. b. c. d. e. Click Group/post Select fibre Click Apply Elements: Create / Mesh / Surface Select Elem Shape: Quad Mesher: Paver Topology: Quad4 f. Click on Surface List and select Surface 3. g. Input global Length : 0.1 h. Click Apply.PAT301, Workshop 2, September 20XX年Copyright 20XX年MSC.Software Corporation WS2-8fgch详细的patran实例教程Step 4. Meshing with Quad4 Elements (Cont.)a. b. c. d. e. Click Group/post Select matrix Click Apply Elements: Create / Mesh / Surface Select Elem Shape: Quad Mesher: Paver Topology: Quad4 f. Click on Surface List and select Surface 2. g. Input global Length : 0.1 h. Click Apply.dbefgfPAT301, Workshop 2, September 20XX年Copyright 20XX 年MSC.Software CorporationWS2-9ch详细的patran实例教程Step 4. Meshing with Quad4 Elements (Cont.)aa. b. c. d. Click Group/post Select fibre and matrix Click Apply Elements: Equivalence/ All / Tolerance Cube e. Click Apply.dbePAT301, Workshop 2, September 20XX年Copyright 20XX 年MSC.Software CorporationcWS2-10详细的patran实例教程Step 4. Meshing with Quad4 Elements (Cont.)a. Elements: Verify/ Element / Boundariesb. Display Type: select Free Edgesc. Click Apply. Your model should look like the following:abcPAT301, Workshop 2, September 20XX年Copyright 20XX 年MSC.Software CorporationWS2-11详细的patran实例教程Step 5. Create a Displacement at right EndA displacement will be applied to a group of nodes at the end of the hole plate: a. Loads / BCs: Create / Displacement / Nodal b. Click under New Set Name and enter displacemen. c. Select Input Data. d. Enter 0.2 , , on Translations T1 T2 T3. e. Click OK. f. Click Select Application Region. g. Select FEM on Geometry Filter.a dgbc fPAT301, Workshop 2, September 20XX年Copyright 20XX 年MSC.Software Corporation WS2-12e详细的patran实例教程Step 5. Create a Displacement at right End(Cont.)a. Click under Select Nodes and select the right node as shown in the figure.b. Click Add.c. Click OK.d. Click Apply.a bacPAT301, Workshop 2, September 20XX年Copyright 20XX 年MSC.Software CorporationdWS2-13详细的patran实例教程Step 6. Create Constraints on the Plate(Fixed_1)g aConstrain the hole plate, fixing all six degrees of freedom at left down node: a. Loads / BCs: Create / Displacements / Nodal b. Click under New Set Name, and enter fix_1. c. Select Input Data.d. Enter 0 0 0 for Translations T1 T2 T3 and Rotations R1 R2 R3.e. Click OK.f. Click on Select Application Region.g. Select FEM on Geometry Filter.dbc fPAT301, Workshop 2, September 20XX年Copyright 20XX 年MSC.Software Corporation WS2-14e详细的patran实例教程Step 6. Create Constraints on the Plate (Fixed_1 Cont.)a. Click under Select Nodesb. Select the node shown in the figurec. Click Add. d. Click OK.e. Click Apply.a cdPAT301, Workshop 2, September 20XX年b Copyright 20XX 年MSC.Software CorporationeWS2-15详细的patran实例教程Step 6. Create Constraints on the Plate(Fixed_2)g aConstrain the hole plate, fixing five degrees of freedom at other left nodes: a. Loads / BCs: Create / Displacements / Nodal b. Click under New Set Name, and enter fix_2. c. Select Input Data.d. Enter 0 , , 0 for Translations T1 T2 T3 and 0 0 0 for Rotations R1 R2 R3.e. Click OK.f. Click on Select Application Region.g.Select FEM on Geometry Filter.dbc fPAT301, Workshop 2, September 20XX年Copyright 20XX 年MSC.Software Corporation WS2-16e详细的patran实例教程Step 6. Create Constraints on the Plate (Fixed_2 Cont.)a. Click under Select Nodesb. Select the node shown in the figurec. Click Add. d. Click OK.e. Click Apply.a cb dPAT301, Workshop 2, September 20XX年Copyright 20XX 年MSC.Software CorporationeWS2-17详细的patran实例教程Step 6. Create Constraints on the Plate (Cont.)aa. Click on Front view icon from the tool bar. Your model should look like the following:PAT301, Workshop 2, September 20XX年Copyright 20XX 年MSC.Software CorporationWS2-18详细的patran实例教程Step 7. Defining the Material (mat_1)aWe will set aluminum as the material of the plate: a. Materials: Create / Isotropic / Manual Input b. Select on Material Name and enter mat_1. c. Select Input Properties. d. Enter: Elastic Modulus: 10e6. Poisson Ratio: 0.3. e. Click OK. f. Click Apply.dbc ePAT301, Workshop 2, September 20XX年Copyright 20XX年MSC.Software CorporationfWS2-19详细的patran实例教程Step 7. Defining the Material (mat_2)aWe will set aluminum as the material of the plate: a. Materials: Create / Isotropic / Manual Input b. Select on Material Name and enter mat_2. c. Select Input Properties. d. Enter: Elastic Modulus: 10e8. Poisson Ratio: 0.28. e. Click OK. f. Click Apply.dbcPAT301, Workshop 2, September 20XX年Copyright 20XX 年MSC.Software Corporationf WS2-20e详细的patran实例教程Step 8. Defining the Element Properties (fibre)a. Properties: Create / 2D / Shellb. Select Property Set Name and enter pro_fibre.c. Select Input Properties.d. Click Mat Prop Name icone. Choose Mat_1 and enter 1.0 as the Thickness.f. Click OK.d ae ebcfPAT301, Workshop 2, September 20XX年Copyright 20XX 年MSC.Software Corporation。
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• Glide或 Glide-Glide 方法 或
将基单元沿一或两曲线（glide curve）滑动，来产生新单元
• Normal 方法
基单元沿各自法线方向拉伸来产生新网格
• Radial Cylindrical 方法
定义一中心轴（Refer. Coordinate Frame和 Axis）及一径向距离 将基网格沿柱坐标径向拉伸，产生新网格
(3) 能识别曲面内部硬几何
• Tet-mesh
对任何实体，自动生成四面体网格 可用mesh seed，曲率半径等控制网格
网格疏密的控制
• Mesh Seed法 法
（1）用于控制某边上网格疏密 （2）有Uniform(均匀撒种子)，One-way Bias(等比撒种子)，Two-way Bias (双等比方式撒种子)，Curve Based(曲率半径撒种子)等方式 （3）要求: (a)选一种控制方式；(b)屏幕拾取几何边；(c) 输入分割数等 (4) 对三种网格划分器均有效
（3）手工生成网格 (Create / Node , Create / Mesh和Create / MPC) 和 （4）编辑、修改网格 (Modify)
2.直接对几何分网 直接对几何分网
自动网格生成器类型及适用范围
几何类型 颜色 自动划分工具
线
任意线
Iso-mesh
面
简单曲面
空间三边形 空间四边形
• 处理几何调不协
（1）消除裂纹 ）
方法
(a) 用Edit/surface/edge match把缝消除 (b) 用create/surface/trimmed建新几何消除缝隙 （2）用网格控制 ） 确保网格一致，如用硬点 硬点或create/Mesh seed/tabular等 硬点
3. 用变换生成网格
• Surface Control 法
只对tetmesh有效 控制面上网格蔬密 要求输入曲面（surface），该曲面上单元长度
• Global Edge length 法
无网格控制时，Iso-mesh、Paver和Tet-mesh用Global Edge Length确定单元大小
• Hard Geometry
• Radial Spherical 方法
定义一球心（Refer. coordinate Frame 和Sphere Center Point）及一径向距离 将基网格沿球坐标径向拉伸，来产生新网格
• Spherical Thera 方法
定义球心、球轴及回转角，将基网格各结点沿球上路径回转，产生新网格
用硬点或硬线来控制
• 最长，最短边长
网格所有边长落在max edge length和min edge length间
• 曲率半径(curvature check)
根据曲率变化调整疏密，保证max(h/l)小于给定值
自动网格生成菜单及步骤
步骤: 步骤
1 2 3 4 5 Global edge length 网格划分器(mesher)：Iso-mesh ，paver或tetmesh 单元拓普 ： Hex8,Hex20,wedge等 选取需划分的几何体 Apply生成网格。
4.逐个生成或改动网格 逐个生成或改动网格
在Finite Element下Create / Node ,Create / Element,Create / MPC及Modify中
5. 应用例子
• 网格与几何相关性
(1) 用paver自动划分表面 （2）用Sweep / Element / Normal，取A->B方向，拉伸出 hexa实体单元； （3）用Associate / Element / Solid，使网格与B-rep实体相关 （4）选实体面，施压力载荷
•移动结点位置
当划分网格时，忽视了某一工况载荷，如何保证载荷作用点有结点 用modify / node，将附近结点移动一下位置
•MPC的创建 的创建
MPC是重要的有限元建模技术 用于不同单元间，不同零件间连接，施加载荷等
• Vector Field方法 方法
输入空间变化矢量场 矢量场，将基网格各点按矢量方向和大小拉伸，来产生新网格 矢量场
• Loft方法 方法
在二组协调一致2D网格间，产生3D网格，把2D网格连接起来
产生网格没有几何相关性， 注：虽然通过Transform 或Sweep产生网格没有几何相关性，但可通过 虽然通过 产生网格没有几何相关性 Finite Element下Associate和disassociate，以手工方式把几何与单元相关 下 和 ，
每种拓普，又有4结点，8结点，20结点等
单元与几何相关性
相关: 相关 即几何与对应有限元一致 施加到几何上的载荷自动分配到有限元模型 给几何指定物理特性也即给对应单元指定了物理特性 根据几何可找到单元， 根据几何可找到单元，对单元可找出所在几何
Patran网格功能分类 网格功能分类
（1）直接对几何体分网
菜单: 菜单
示例
几何协调与单元协调
• 几何协调性
(1) 几何是协调 二几何间有共同一致的边或面 几何是协调: (2) 几何间协调，自动网格划分时，交界处网格自动一致 几何间协调，自动网格划分时， (3) 几何体交接处网格疏密，按优先级来定 几何体交接处网格疏密，
（a）Mesh seed （b）相邻几何上网格划分相一致 （c）全局单元长
在Create / mesh下，包括 下 包括Iso-mesher , Paver , Tet-mesh三类自动网格生成器 三类自动网格生成器 网格与几何母体自动相关联
（2）直接对网格操作
作回转， 在Sweep / Element和 Transform下，对基网 和 下 对基网(Base Mesh)作回转，拉伸，滑动等 作回转 拉伸， 操作， 操作，产生复杂网格 新网格没有几何相关性
绿色
Iso-mesh 或Paver
复杂曲面
任何曲面
紫红色
Paver
体
简单体
四面体、五面体、六 面体
蓝色
Iso-mesh
B-rep体
任何体
(1) 可划分线，面和体 可划分线， (2) 用户对网格有很高控制
(a) 指定参数方向上划分数; (b) 选择划分模式，控制每结点位置
(3)只适用于简单几何 只适用于简单几何
须把B-rep Solid或trimmed Surface转成简单几何 几何内硬点、硬线(hard geometry)无效
• Paver
(1) 能划分任意曲面 (2) 用户对网格的控制度不如 用户对网格的控制度不如Isomesh
只能用mesh seed, globel length等控制
网格划分(FEM) 第三章 网格划分
1. FEM概述 概述
特点： 特点： 独立于有限元求解器(如Nastran，Abaqus，Ansys) Patran把单元拓普与单元物理特性分开 Patran的FEM，只涉及其拓普，不管物理特性 物理特性在Patran的Properties中定义 主要拓普形式: 主要拓普形式
Transform对已有网格移动、转动、镜面反射等生新网格
Sweep对基网格(base mesh)拉伸，滑动等产生高阶网格
如从2D单元产生3D单元，1D单元产生2D单元等
Sweep单元法 • Arc法
将基单元(Base Entily)绕某轴转过一角度(Sweep Angle)建单元
• Extrude方法 方法