Patran基础教程18_有限元方法简介

Patran操作步骤仅供参考,照搬的切小JJ

3.1.1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

《有限元基础教程》_【MATLAB算例】3.3.7(2)__三梁平面框架结构的有限元分析(Beam2D2Node)

【MA TLAB 算例】3.3.7(2) 三梁平面框架结构的有限元分析 (Beam2D2Node) 如图3-19所示的框架结构，其顶端受均布力作用，结构中各个 截面的参数都为：113.010Pa E =?，746.510I m -=?，426.810A m -=?。试基 于MA TLAB 平台求解该结构的节点位移以及支反力。 图3-19 框架结构受一均布力作用 解答：对该问题进行有限元分析的过程如下。 （1） 结构的离散化与编号 将该结构离散为3个单元，节点位移及单元编号如图3-20所示， 有关节点和单元的信息见表3-5。 （a ） 节点位移及单元编号

（b）等效在节点上的外力 图3-20 单元划分、节点位移及节点上的外载 （2）各个单元的描述 首先在MA TLAB环境下，输入弹性模量E、横截面积A、惯性矩I和长度L，然后针对单元1，单元2和单元3，分别二次调用函数Beam2D2Node_ElementStiffness，就可以得到单元的刚度矩阵k1(6×6)和k2(6×6)，且单元2和单元3的刚度矩阵相同。 >> E=3E11; >> I=6.5E-7; >> A=6.8E-4; >> L1=1.44; >> L2=0.96; >> k1=Beam2D2Node_Stiffness(E,I,A,L1); >> k2=Beam2D2Node_Stiffness(E,I,A,L2); （3）建立整体刚度方程 将单元2和单元3的刚度矩阵转换成整体坐标下的形式。由于该结构共有4个节点，则总共的自由度数为12，因此，结构总的刚度矩阵为KK(12×12)，对KK清零，然后两次调用函数Beam2D2Node_Assemble进行刚度矩阵的组装。 >> T=[0,1,0,0,0,0;-1,0,0,0,0,0;0,0,1,0,0,0;0,0,0,0,1,0;0,0,0,-1,0,0;0,0,0,0,0,1] ; >> k3=T'*k2*T; >> KK=zeros(12,12); >> KK=Beam2D2Node_Assemble(KK,k1,1,2);

有限元基础课程学习总结

有限元基础理论学习总结报告 中国矿业大学（北京）14级硕士王涛 通过课上和课下的学习，对有限元基础理论有了一定的了解和认识。经过学习，更加深刻的理解了有限元的离散、单元类型、插值函数构造和等参变换等知识，现对有限元的基本理论和用法做了如下学习和报告。 已经发展的偏微分方程数值分析方法可以分为两大类。一类是有限差分法，其特点是直接求解基本方程和相应定解条件的近似解，求解步骤归纳为：首先将求解域划分为网格，然后在网格的节点上用差分方程来近似微分方程。借助于有限差分法能够求解相当复杂的问题，特别是求解方程建立于固结在空间的坐标系（Euler坐标系）的流体力学问题，有限差分法有自身的优势，因此在流体力学领域内，至今仍占支配地位。但是对于固体结构问题，由于方程通常建立于固结的物体上的坐标系（Lagrange坐标系）和形状复杂，另一类数值分析方法——有限元法则更为合适。 有限差分法： 特点：以差分方程近似微分方程，直接数值求解原问题的微分方程，在流体力学，岩土力学领域占重要地位。 有限元法： 特点：区别于有限差分法，即不是直接从问题的微分方程和相应的定解条件出发，而是从等效的积分形式出发，数值求解原问题的 等效积分方程。 基本思想：1 将求解域离散为有限个子域（单元）的集合 2 分片逼近待求函数 分析过程：1 单元特性分析，单元节点位移与节点力之间的关系 2 系统特性分析，将单元刚度矩阵集成整体刚度方程 1. 有限元法的理论基础——加权余量法和变分原理 1.1 微分方程的等效积分形式和加权余量法 1.1.1 微分方程的等效积分形式 工程或物理学中的许多问题，通常是以未知场函数应满足的微分方程和边界

patran培训教材(有限元分析)

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..21 第四章带孔平板的受力分析（平面） (24) 第五章厚壁圆筒的受压作用时的应力分析 (28) 第六章受压力载荷作用时板的受力分析 (33) 第七章板的模态分析 (36) 第八章板的瞬态响应分析 (39) 第九章板的频率响应分析 (43) 第十章提取车架中性面的模态分析 (46)

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。 工具栏各工具功能见表一： 表一 Patran工具栏各工具功能列表

《有限元基础教程》_【ANSYS算例】4.7.1(3) 基于3节点三角形单元的矩形薄板分析(GUI)及命令流

【ANSYS 算例】4.7.1(3) 基于3节点三角形单元的矩形薄板分析 如图4-20所示为一矩形薄平板，在右端部受集中力100 000N F =作用，材料常数为：弹性模量7110Pa E =?、泊松比1/3μ=，板的厚度为0.1m t =，在ANSYS 平台上，按平面应力问题完成相应的力学分析。 (a) 问题描述 (a) 有限元分析模型 图4–20 右端部受集中力作用的平面问题(高深梁) 解答 在ANSYS 平台上，完成的分析如下。 1. 基于图形界面的交互式操作(step by step) (1) 进入ANSYS(设定工作目录和工作文件) 程序 → ANSYS Interactive →Working directory (设置工作目录) →Initial jobname (设置工作文件名): 2D3Node →Run → OK (2) 设置计算类型 ANSYS Main Menu : Preferences… → Structural → OK (3) 选择单元类型 ANSYS Main Menu : Preprocessor →Element Type →Add/Edit/Delete… →Add… →Solid ：Quad 4node 42 →OK (返回到Element Types 窗口) → Options… →K3: Plane Strs w/thk(带厚度的平面应力问题) →OK →Close (4) 定义材料参数 ANSYS Main Menu : Preprocessor →Material Props →Material Models →Structural →Linear →Elastic → Isotropic: EX:1.0e7 (弹性模量)，PRXY: 0.33333333 (泊松比) → OK → 鼠标点击该窗口右上角的“ ”来关闭该窗口 (5) 定义实常数以确定平面问题的厚度 ANSYS Main Menu: Preprocessor →Real Constant s… →Add/Edit/Delete →Add →Type 1→ OK →Real Constant Set No: 1 (第1号实常数), THK: 0.1 (平面问题的厚度) →OK →Close (6) 生成单元模型 生成4个节点 ANSYS Main Menu: Preprocessor →Modeling → Create → Nodes → On Working Plane →输入节点1的x,y,z 坐标(2,1,0)，回车→输入节点2的x,y,z 坐标(2,0,0)，回车→输入节点3的x,y,z 坐标(0,1,0)，回车→输入节点4的x,y,z 坐标(0,0,0)，回车→OK 定义单元属性 ANSYS Main Menu: Preprocessor →Modeling → Create → Elements → Elem Attributes →Element type number:1 →Material number:1→Real constant set number:1 →OK 生成单元 ANSYS Main Menu: Preprocessor →Modeling → Create → Elements → User Numbered → Thru Nodes →Number to assign to element:1→Pick nodes:2,3,4→OK →Number to assign to element:2→Pick nodes:3,2,1→OK (7) 模型施加约束和外载 左边两个节点施加X,Y 方向的位移约束 ANSYS Main Menu: Solution → Define Loads → Apply →Structural → Displacement → On

有限元分析基础教程(ANSYS算例)(曾攀)

有限元分析基础教程Fundamentals of Finite Element Analysis (ANSYS算例) 曾攀 清华大学 2008-12

有限元分析基础教程曾攀 有限元分析基础教程 Fundamentals of Finite Element Analysis 曾攀 (清华大学) 内容简介 全教程包括两大部分，共分9章；第一部分为有限元分析基本原理，包括第1章至第5章，内容有：绪论、有限元分析过程的概要、杆梁结构分析的有限元方法、连续体结构分析的有限元方法、有限元分析中的若干问题讨论；第二部分为有限元分析的典型应用领域，包括第6章至第9章，内容有：静力结构的有限元分析、结构振动的有限元分析、传热过程的有限元分析、弹塑性材料的有限元分析。本书以基本变量、基本方程、求解原理、单元构建、典型例题、MATLAB程序及算例、ANSYS算例等一系列规范性方式来描述有限元分析的力学原理、程序编制以及实例应用；给出的典型实例都详细提供有完整的数学推演过程以及ANSYS实现过程。本教程的基本理论阐述简明扼要，重点突出，实例丰富，教程中的二部分内容相互衔接，也可独立使用，适合于具有大学高年级学生程度的人员作为培训教材，也适合于不同程度的读者进行自学；对于希望在MATLAB程序以及ANSYS平台进行建模分析的读者，本教程更值得参考。 本基础教程的读者对象：机械、力学、土木、水利、航空航天等专业的工程技术人员、科研工作者。

目录 [[[[[[\\\\\\ 【ANSYS算例】3.3.7(3) 三梁平面框架结构的有限元分析 1 【ANSYS算例】4.3.2(4) 三角形单元与矩形单元的精细网格的计算比较 3 【ANSYS算例】5.3(8) 平面问题斜支座的处理 6 【ANSYS算例】6.2(2) 受均匀载荷方形板的有限元分析9 【ANSYS算例】6.4.2(1) 8万吨模锻液压机主牌坊的分析(GUI) 15 【ANSYS算例】6.4.2(2) 8万吨模锻液压机主牌坊的参数化建模与分析(命令流) 17 【ANSYS算例】7.2(1) 汽车悬挂系统的振动模态分析(GUI) 20 【ANSYS算例】7.2(2) 汽车悬挂系统的振动模态分析(命令流) 23 【ANSYS算例】7.3(1) 带有张拉的绳索的振动模态分析(GUI) 24 【ANSYS算例】7.3(2) 带有张拉的绳索的振动模态分析(命令流) 27 【ANSYS算例】7.4(1) 机翼模型的振动模态分析(GUI) 28 【ANSYS算例】7.4(2) 机翼模型的振动模态分析(命令流) 30 【ANSYS算例】8.2(1) 2D矩形板的稳态热对流的自适应分析(GUI) 31 【ANSYS算例】8.2(2) 2D矩形板的稳态热对流的自适应分析(命令流) 33 【ANSYS算例】8.3(1) 金属材料凝固过程的瞬态传热分析(GUI) 34 【ANSYS算例】8.3(2) 金属材料凝固过程的瞬态传热分析(命令流) 38 【ANSYS算例】8.4(1) 升温条件下杆件支撑结构的热应力分析(GUI) 39 【ANSYS算例】8.4(2) 升温条件下杆件支撑结构的热应力分析(命令流) 42 【ANSYS算例】9.2(2) 三杆结构塑性卸载后的残余应力计算(命令流) 45 【ANSYS算例】9.3(1) 悬臂梁在循环加载作用下的弹塑性计算(GUI) 46 【ANSYS算例】9.3(2) 悬臂梁在循环加载作用下的弹塑性计算(命令流) 49 附录 B ANSYS软件的基本操作52 B.1 基于图形界面(GUI)的交互式操作(step by step) 53 B.2 log命令流文件的调入操作(可由GUI环境下生成log文件) 56 B.3 完全的直接命令输入方式操作56 B.4 APDL参数化编程的初步操作57

patran实例教程7

课程 7. U形夹的三维有限元模型 目的 ?以不同的网格尺寸来划分模型的关键部位。 ?以相同的网格来划分模型其余部分。

模型描述 在本练习中，将定义一种单元来划分已经建好的U形夹模型的网格。 在以后的练习中，要在孔边加载，因此，将对孔周边区域细分网格，以求 有较高的网格密度。 Finite Element Mesh Global Edg Length=0.5 HEX8 elements 图 7-1 建议的练习步骤: ?启动MSC/PATRAN，打开数据库Clevis.db。 ?显示模型的正等侧视图，放大U形夹孔的下半部。保存它并命名 Zoom_in。 ?为了简化U形夹模型的显示，关掉显示线开关，使只显示模型的边界。 ?在将要受到分布力作用的区域，为增加网格密度而生成有限元网格控 制点。 ?用上图中所列出的单元布局和尺寸，生成有限元网格。 练习过程: 1.启动MSC/PATRAN，并打开数据库Clevis.db。

File/Open Database Existing Database Name Clevis.db OK 2.显示模型的正等侧视图，放大U形夹孔的下半部。保存它并命名为Zoom_in。有两种方法获得模型的正等侧视图。第一种是单击工具条中的正等侧视图（isometric View）图标，第二种是用主菜单（Main Menu）条中的视图(Viewing)菜单。 Viewing/Named View Options… Select Named View exercise_1.ses Close Viewing/Select Corners 当光标变成十字形时，选取U形夹前面孔的下半部，如下图所示的区域。单击希望生成的矩形的左上角位置，并按住鼠标左键，拖拉鼠标光标到矩形的对角。松开鼠标左键，就得到一个新视图。

有限元分析基础教程

有限元分析基础教程

前言 有限元分析已经在教学、科研以及工程应用中成为重要而又普及的数值分析方法和工具；该基础教程力求提供具备现代特色的实用教程。在教材的内容体系上综合考虑有限元方法的力学分析原理、建模技巧、应用领域、软件平台、实例分析这几个方面，按照教科书的方式深入浅出地叙述有限元方法，并体现出有限元原理“在使用中学习，在学习中使用”的交互式特点，在介绍每一种单元的同时，提供完整的典型推导实例、MATLAB实际编程以及ANSYS应用数值算例，并且给出的各种类型的算例都具有较好的前后对应性，使学员在学习分析原理的同时，也进行实际编程和有限元分析软件的操作，经历实例建模、求解、分析和结果评判的全过程，在实践的基础上深刻理解和掌握有限元分析方法。 一本基础教材应该在培养学员掌握坚实的基础理论、系统的专业知识方面发挥作用，因此，教材不但要提供系统的、具有一定深度的基础理论，还要介绍相关的应用领域，以给学员进一步学习提供扩展空间，本教程正是按照这一思路进行设计的；全书的内容包括两个部分，共分9章；第一部分为有限元分析基本原理，包括第1章至第5章，内容有：绪论、有限元分析过程的概要、杆梁结构分析的有限元方法、连续体结构分析的有限元方法、有限元分析中的若干问题讨论；第二部分为有限元分析的典型应用领域，包括第6章至第9章，内容有：静力结构的有限元分析、结构振动的有限元分析、传热过程的有限元分析、弹塑性材料的有限元分析。在基本原理方面，以基本变量、基本方程、求解原理、单元构建等一系列规范的方式进行介绍；在阐述有限元分析与应用方面，采用典型例题、MATLAB程序及算例、ANSYS算例的方式，以体现出分析建模的不同阶段和层次，引导学员领会有限元方法的实质，还提供有大量的练习题。 本教程的重点是强调有限元方法的实质理解和融会贯通，力求精而透，强调学员综合能力(掌握和应用有限元方法)的培养，为学员亲自参与建模、以及使用先进的有限元软件平台提供较好的素材；同时，给学员进一步学习提供新的空间。 本教程力求体现以下特点。 (1)考虑教学适应性：强调对学员在数学原理、分析建模、软件应用几个方面的培养目标要求，注重学员在工程数值方面的基础训练，培养学员“使用先进软件＋分析实际问题”的初步能力。 (2)考虑认知规律性：力求按照有限元分析方法的教学规律和认知规律，在教材中设计了“基本变量、基本方程、求解原理、单元构建”这样的模块；并体现出有限元原理“在使用中学习，在学习中使用”的交互式特点，在介绍每一种单元的同时，提供实用的MATLAB实际编程和数值实例；在每一章还进行要点总结，给出典型例题，以引导学员领会有限元方法的实质，体现教材的启发性，有利于激发学员学习兴趣和便于自学。 (3)考虑结构完整性：本教程提供完整的教材结构：绪论、正文、典型例题、基于MATLAB的编程算例与数值算例、具有一定深度的ANSYS算例、各章要点、习题、专业术语的英文标注、关键词中文和英文索引、参考文献，便于学员查阅。 (4)内容上的拓展性：除基本内容外，还介绍了较广泛的应用领域，包括：静力结构分析、结构振动分析、传热过程分析、弹塑性材料分析；提供了有关的典型问题的建模详细分析过程，基本上反映了有限元分析在一些主要领域的应用状况及建模方法。 (5)编排上的逻辑性：本教程力求做到具有分明的层次和清楚的条理，在每一章中重点突出有限元方法的思想、数理逻辑及建模过程，强调相应的工程概念，提供典型例题及详解，许多例题可作为读者进行编程校验的标准考题(Benchmark)，还提供了对应的MATLAB编程算例与ANSYS算例，特别是介绍了基于APDL参数化的ANSYS建模方法，并给出具体的实例，力求反映有限元分析的内在联系及特有思维方式。

MSC Patran &nastran2014 64bit安装步骤

MSC Patran & nastran 2014 64 bit安装步骤 1）许可文件安装 1.1）开始>运行，输入【cmd】—【确定】—输入【ipconfig/all】—找到【物理地址】如下图所示： 1.2）右击【我的电脑】—【属性】—找到【计算机名】 1.3）解压【MSC.2013 LicGen.2013.1 2.04.Release.rar】，找到license.dat,用记事本打开，然后更改【计算机名】、【物理地址】为软件安装的计算机的【计算机名】、【物理地址】并保存。如下图所示：

1.4）将更改好的【license.dat】文件拖至同文件夹下【Keygen.exe】文件上，稍后关闭些文件，此时就会生成新的【License.dat】文件。 1.5）双击安装【msc_licensing_11.9_windows3264.exe】,(建议安装至C盘下)，当出现安装许可文件的步骤时，找至4）中生成的【license.dat】并打开，直至安装完成。 1.6）右击【我的电脑】—【属性】—【高级系统设置】—【环境变量】—在【系统变量】下方占击【新建】： 变量名为:LM_LICENSE_FILE; 变量值为：27500@计算机名，具体如下图

1.7）找到【C盘】—【MSC.Software】文件夹—【Msc.Licensing】文件夹—【11.9】文件夹，将1.4）生成的【License.dat】文件拷入并替代老的文件。新建【lmgrd.txt】文件并将【.txt后缀】改为【.log后缀】（如果有【.log】文件，可以不建）。 然后双击打开【lmtools.exe】文件，点击【Config Services】，在【Service Name】后输入【MSC.Licensing_11.9】。分析将lmgrd.exe file, license file, log file Browse 至【11.9】文件夹下对应的文件并打开，勾选【Start Server at Power Up】,【Use Services】, 并点击【Save Service】。 点击【Start/Stop/Reread】,点击【Stop Server】,然后点击【Start Server】出现Server Start Successful，然后关闭LMTOOLS对话框。 2）patran文件安装 双击【patran_2014_windows64.exe】进行安装patran软件，当问及输入时，输入27500@计算机名，直至最后。 注：可以装至其他盘。 3）Nastran文件安装 解压【MSC Nastran 2014.0 (64bit) with Documentation.rar】，双击【nastran_2014_windows64.exe】进行安装nastran软件，当问及输入时，输入27500@计算机名，直至最后。 注：可以装至其他盘。

ProE Mechanica有限元分析入门教程

Pro/E Mechanica有限元分析入门教程 一、进行Mechanica分析的步骤： 1)建立几何模型:在Pro/ENGINEER中创建几何模型。 2)识别模型类型:将几何模型由Pro/ENGINEER导入Pro/MECHANICA中，此步需要用户确定 模型的类型，默认的模型类型是实体模型。我们为了减小模型规模、提高计算速度，一般用面的形式建模。 3)定义模型的材料属性。包括材料、密度、弹性模量、泊松比等。 4)定义模型的约束。 5)定义模型的载荷。 6)有限元网格的划分：由Pro/MECHANICA中的Auto GEM(自动网格划分器)工具完成有限元 网格的自动划分。 7)定义分析任务，运行分析。 8)根据设计变量计算需要的项目。 9)图形显示计算结果。 二、下面将上述每一步进行详解： 1、在Pro/ENGINEER模块中完成结构几何模型后，单击“应用程序”→“Mechanica”,弹出下 图所示窗口， 点击Continue继续。弹出下图，启用Mechanica Structure。一定要记住不要勾选有限元模式前面的复选框，最后确定。

2、添加材料属性单击“材料”，进入下图对话框，选取“More”进入材料库，选取材料 Name---------为材料的名称； References-----参照Part（Components）-----零件/组件/元件 V olumes-------------------体积/容积/容量； Properties-------属性Material-----材料；点选后面的More就可以选择材料的类型 Material Orientation------材料方向，金属材料或许不具有方向性，但是某些复合材料是纤维就具有方向性，可以根据需要进行设置方向及其转角。点选OK，材料分配结束。 3、定义约束 1）：位移约束 点击，出现下图所示对话框，

Patran中的MPC多点约束

Patran中的MPC—多点约束 1.1 MPC定义 MPC(Multi-point constraints)即多点约束，在有限元计算中应用很广泛，它允许在计算模型不同的自由度之间强加约束。简单来说，MPC定义的是一种节点自由度的耦合关系，即以一个节点的某几个自由度为标准值，然后令其它指定的节点的某几个自由度与这个标准值建立某种关系。多点约束常用于表征一些特定的物理现象，比如刚性连接、铰接、滑动等，多点约束也可用于不相容单元间的载荷传递，是一项重要的有限元建模技术。 在不同的求解器模版下可以在patran中定义不同的MPC，比较常用的有RBE2、RBE3、EXPLICIT、RBAR、RROD、RJOINT等，具体的使用根据计算模型来定，MPC类型如图6-1所示。

图6-1 NASTRAN中MPC类型 1.2 MPC使用范围 这里提请大家注意的是，MPC建立的是多点约束关系，包括刚性约束与柔性约束两种。从某种意义上说，建立约束即建立两个或多个节点之间的联系，因而也可将MPC约束说成是MPC单元。如RBAR、RBE1、RBE2建立的是刚性单元，这些单元局部刚度是无限大的；而RBE3、RSPLINE单元则是柔性单元，其只是建立了不同节点的力与力矩的分配关系，也称之为插值单元。其局部刚度为零，不会对系统刚度产生影响。 1）描述非常刚硬的结构单元。如果结构模型中存在两个或两个以上的刚度相差很大的元器件时，刚硬元件在分析过程中，一方面起传递载荷作用，另一方面也发生部分变形。但其变形非常小，和柔软元件比，它是“刚性”的。这种情况下，对刚硬元件的描述显得尤为重要，如果用大刚度的弹性单元来模拟刚硬元件，会造成病态解。原因是，刚度矩阵中对角系数差别太大，引起矩阵病态。为解决本问题，应用适当的约束方程来代替刚硬的弹性单元，来创建更为合理的有限元模型。 2）在不同类型的单元间传递载荷。如在有限元模型中，包含三维实体单元和壳体单元。模型看来成功，没什么问题。但是求解是，会出现“刚度矩阵奇异”的错误。原因是，实体单元和壳体单元是不相容单元，实体单元节点有三个自由度（移动），而壳体单元节点却有五个自由度（三个移动，两个转动）。若不采取特殊处理，则无法

PATRAN NASTRAN R 傻瓜式图文安装过程全解

64位win7旗舰版操作系统下PATRAN2011+NASTRAN2011傻瓜式图文安装过 程全解教程 以64位Windows7旗舰版操作系统为例，给出PATRAN2011和NASTRAN2011的傻瓜式操作教程。作者绝对不信还有比这个更详细的安装教程了…… 欢迎上传本教程到网络，帮助更多新手顺利安装PATRAN2011+NASTRAN2011…… 0 下载安装文件............................................................................................................................. - 2 - 1 加载PATRAN CD 2 ...................................................................................................................... - 3 - 2 生成PATRAN license文件......................................................................................................... - 4 - 3 安装PATRAN license许可管理.................................................................................................... - 5 - 4 确认license 是否可用 ............................................................................................................. - 10 - 5 安装PATRAN 主程序................................................................................................................ - 12 - 6 卸载PATRAN许可管理器.......................................................................................................... - 20 - 7 生成NASTRAN licence文件....................................................................................................... - 22 - 8 安装NASTRAN licence许可管理器........................................................................................... - 23 - 9 安装NASTRAN主程序............................................................................................................... - 27 - 10 设置NASTRAN域PATRAN的关联 .......................................................................................... - 34 - 11 其他 .......................................................................................................................................... - 40 -

MSC.Patran--结果后处理

Patran中的后置处理主要使用（Results和Insight）两个模块，两者在后置处理方面有类似之处，但Insight可以提供一些更高级的处理方法。首先简单地介绍Results。 Results是一个强有力的、可控的、可以多种方式显示的分析结果处理工具。其可以以结构变形图、彩色的云纹图、图形符号（显示矢量、张量）、自由体图、XY平面曲线图，以及以上大多数图形的动画方式、文本输出等多种方式处理有限元分析结果。Results能够以各种方法灵活的处理图形结果，例如对结果图进行排序、给出书面报告、缩放、组合、导出、删除等操作。对处理结果进行有效的实时操作，使得计算结果更加直观有效。 图--MSC.Patran 使用的后处理部分 常用的词语翻译：Fringe--云纹图 为了更好的对计算结果进行准确把握和处理，首先必须了解模型的计算结果分为那些类型：严格地说，结果的类型只有三种：标量、矢量、张量。但是，除过这些之外，还有其它形式的结果数据存储在数据库中，这些结果类型总结如下表所示。当进行结果后处理时，应该搞清楚几个问题：结果的类型是标量、矢量还是张量？结果是否与节点、单元相关？结果是实数还是复数？结果是哪个层的位置上的结果？对于单元，其结果是在单元的什么地方计算的？如果这些问题都搞清楚了，那对结果的理解就比较深刻了。

Results中常使用的处理模块，如下图所示。 图—Results后处理工具中对应的几个模块

一般情况下，使用快速显示“Quick Plot”是【Results】中缺省的“Object”，其可以满足大多数的后处理需要。在【Results】面板中，在“Action”中选择“Create”项，在“Object”中选择“Quick Plot” 项。快速图形显示允许快速的显示变形图、标量云纹图，或者是模态、动画等。标量和矢量都可以用动画同时或分别来显示。但是，这里不支持瞬态动画或者是需要进行坐标变换的复杂显示，快速图形显示是一个快速而有效的图形显示工具，不需要担心属性、设置、坐标变换都是否正确。当显示单元分量的云纹图时，各分量将按照合理的参考系显示，以确保显示的图形有意义。下面对Quik Plot 进行简单的介绍。 1、MSC.Patran结果后处理Quik Plot的窗口简介： 图—默认的Quik Plot模块下的窗口简介 如上图所示，在Quik Plot模块中，有4个小图标，分别是“Select Results”、“Fringe Attributes”、“Deform Attrabutes”和“Animation Options”单击不同的图表，将显示不同的界面，他们分别用于选择Result Case、进行云纹图显示的设置、进行变形图的设置和确定动画选项。选择时，被选中的按钮的底色将变为灰黑色。 在该界面最初打开时，缺省设置为打开“Select Results”项，即第一个小图标。通过点击窗口上部工具栏中的（黑白转换块）可以将黑色的背景转换为白色的背景，此功能在MSC.Patran 2005 r2以后的版本中均有提供。 在刚刚读入数据结果后，我们点击Results模块时所得到的窗口中，Select result case的下面的框中列了计算所得结果；而select fringe result 和select deformation result 下面的框中并没有选项，为空白。当我们使用鼠标点击Select result case 中的选项时，在select fringe result 和select deformation result 下面的框的两个框内会出现相应的显示选择结果。比如本文的窗口就是首先点击Select result case中的A1 increment=11,time=0.55项，然后选择云图图结果选项中的“Stress Cauchy”项，再选择变形结果选择栏中的“Displacement, Translation”项，最后点击按钮后所得的显示结果，这样处理最为快速，能够满足一般 的结果处理要求。

Patran2010_Nastran2010详细安装说明

Patran2010+Nastran2010安装（笔者在win7 旗舰版64位系统上每次都可以安装成功，但是在win10专业版64位系统上不能安装成功；另有笔者一位朋友在win7 旗舰版64位系统安装成功之后将系统升级为win10专业版，软件依旧能用，请读者自己酌情考虑） 安装方法如下： 1检查电脑网卡驱动是否装好，查出物理地址备用，要关闭无线网卡； 2.新建环境变量，计算机右键属性->（左边栏）高级系统设置->高级->环境变量->用户变量->新建->变量名为“LM_LICENSE_FILE”。变量值为“1700@计算机名”， 比如我的计算机名是"abc",变量值就是1700@abc。计算机名可以从右键计算机属性中查到。 3.生成license.dat文件。（光驱盘符假设为G）将G(patran2010):\MAGNiTUDE下的MSC_Calc.exe文件拷贝到任意目录，推荐放在桌面上，运行MSC_Calc.exe，输入Y，回车，会在当前目录下生成一个license.dat 文件，这个文件备用。 4.安装licensing。以管理员身份运行G：(patran2010):\MAGNiTUDE目录下的MSC.licensing_11.6_windows.exe，当被问及选择一个license文件的时候选取上一步生成的license.dat 文件，继续直到完成。 注意： A用兼容模式安装license以及软件！ B在安装license时，提示你的hostid时注意比对其是否与A中查出的物理地址一致！ C检查license目录下的license.dat文件第一行是否为：serve 计算机名物理地址1700 5.确认license是否可用以及“服务”是否打开。 从开始菜单中找到刚才安装的msc.software>msc.licensing11.6中的FLEXlm Configuration Utility，打开，点取config services标签，把最下面的start server at power up和use services点上勾，再点取save services。点取start/stop/reread标签，点击start server，查看最下面的是否sucessful或者be runing，是的话进入下一步，如果没有成功尝试点击stop server，然后再点击start server。 6.安装patran主程序。在G(patran2010):\根目录下点setup.exe安装patran2010，遇到要选择license文件的时候直接输入“1700@计算机名”点下一步就可以了，直到安装完成。 7.卸载msc.licensing11.6。以管理员身份运行G(patran2010):\MAGNiTUDE目录下的MSC.licensing_11.6_windows.exe，选择remove完全卸载msc.licensing11.6，重启。 8.DAEMON Tools Lite打开nastran2010光盘镜像，将G(MDNASTRAN2010):\MAGNiTUDE下的MSC_Calc_20100701.exe文件拷贝到任意目录，推荐放在桌面上，以管理员身份运行MSC_Calc_20100701.exe，会在当前目录下生成一个license.dat文件。这个文件备用。 9.重新安装licensing。虚拟光驱加载patran2010光盘镜像，运行G(patran2010):\MAGNiTUDE目录下的MSC.licensing_11.6_windows.exe，当被问及选择一个license文件的时候选取上一步MSC_Calc_20100701.exe生成的license.dat文件，继续直到完成。 注意：这里只能用nastran2010光盘镜像里的MSC_Calc_20100701.exe产生的授权文件 10.安装nastran2010主程序。在G(MDNASTRAN2010):\根目录下点setup.exe安装nastran2010，遇到要选择license文件的时候直接输入“1700@计算机名”点下一步就可以了，直到安装完成。

nastran 操作实例

“机械工程有限元分析基础”本科生课程有限元分析软件MSC.NASTRAN2005r2ed 操作指南 南京航空航天大学 机电学院 设计工程系陈剑张保强郭勤涛 2007年11月

有限元结构静力与动态分析详细步骤南京航空航天大学机电学院设计工程系陈剑张保强郭勤涛 一、分析目的 有限元分析(FEA)是对物理现象（几何及载荷工况）的模拟，是对真 实情况的数值近似。通过划分单元，求解有限个数值来近似模拟真实环境 的无限个未知量。借助有限元分析软件进行结构静力与结构动力分析可以 节省大量的时间。通过本分析可以熟悉有限元软件patran与nastran的使 用。 二、分析内容 1、使用nastran进行一个悬臂梁的静力分析和动力分析 2、使用nastran进行直齿圆柱齿轮的静力分析 三、使用软件简单介绍 MSC.Patran作为一个优秀的前后之处理器，具有高度的集成能力和良好的适用性：自动有限元建模: MSC.Patran的新产品中不断增加了很多更灵活更方便的智能化工具, 同时提供了自动网格及工业界最先进的映射网格划分功能, 使用户快速完成他们想做的工作。同时也提供手动和其它有限元建模方法，一满足不同的需求。 分析的集成：MSC.Patran提供了众多的软件接口，将世界上大部分著名的不同类型分析软件和技术集于一体，为用户提供一个公共的环境。这样可以使用户不必担心不同软件之间的兼容问题，在其它软件中建立的模型，在MSC.Patran 中仍然可以正常使用，非常灵活。用户也能够根据多种类型的仿真结果对产品的整体设计给出正确的判断, 进行相应的改进，这就大大的提高了工作效率。 用户可自主开发新的功能：用户可将MSC.Patran作为自己的前后置处理器, 并利用其强大的PCL（Patran Command Language ）语言和编程函数库把自行开发的应用程序和功能及针对特殊要求开发的内容直接嵌入MSC.Patran的框架系统, 或单独使用或与其它系统联合使用。这样，MSC.Patran又成为用户二次开发的一个良好平台，可以为用户提供更强大和更专业的功能。 分析结果的可视化处理：MSC.Patran丰富的结果后处理功能可使用户直观的显示所有的分析结果,从而找出问题之所在，快速修改，为产品的开发赢得时