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patran入门实例14
patran入门实例14
静态分析的建立
课程14.静态分析的建立
目的:
回顾建立一个模型的全部必要步骤。
懂得如何用MSC/PATRAN进行静态分析。
147PATRAN301练习手册—R7.5
静态分析的建立
模型描述:
在本练习中,将建立完整的MSC/PATRAN主框架模型,并用MSC/NASTRAN进行相应静态分析。
图14-1
具有网格控制点的四分之一对称模型。
148PATRAN301练习手册—R7.5
静态分析的建立
图14-2
表14-1
单元类型:
四边形单元Quad8单元总体边界长度:
1.0"
材料常数描述:
名称:
Steel
弹性模量,E(psi):
29E6
泊松比,ν:
0.30
线弹性各向同性材料
单元特性:
名称:
Prop1
材料:
Stee1
厚度:
0.2"
分析代码:
MSC/NASTRAN
149PATRAN301练习手册—R7.5
静态分析的建立
分析类型:
完全线性静态分析
分析求解参数:
线性静态。
分析翻译器:
文本输出2(TextOutput2)格式。
分析输出项:
位移、单元应力、单元应变能
建议的练习步骤:
生成新的数据库并命名为Plate_hole.db。
把Tolerance设为Default,AnalysisCode设为
MSC/NASTRAN。
-2和表14-1的数据来划分有限元网,产生四分之一对称模型,用图14
格。
等效并优化整个模型,校验是否所有单元的法向方向相同。
根据表14-1定义材料特性和单元特性。
对全部单元的上表面施加不均匀压力Pressure1。
在模型适当位置载加位移边界条件。
把模型上下左右边界的位移约束
分别命名为disp_lf,disp_rt,disp_tp和disp_bt。
根据表14-1,为把模型用于分析运行做准备。
练习过程:
1(生成新的数据库并命名为Plate_hole.db。
File/NewDatabase...
NewDatabaseNamePlate_hole.db
OK
2(把Tolerance设为Default,AnalysisCode设为MSC/NASTRAN。
NewModelPreference
ToleranceDefaultAnalysisCode:
MSC/NASTRAN
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静态分析的建立
OK
3.产生四分之一对称模型,用图14-2和表14-1的数据来划分有限元网格。
表面几何模型如下图所示。
4.生成网格控制点并划分网格。
FiniteElements
Action:
CreateObject:
MeshSeed
Type:
OneWayBias
Number=10
L2/L1=:
2
CurveList:
选择底边
Apply
对底部圆弧的改变。
151PATRAN301练习手册—R7.5
静态分析的建立Number=5L2/L1=:
2CurveList:
选择弧的下半部
Apply
把L2/L1设为-2,选取弧的上半部。
如果有必要,可单击Apply。
现在对表面划分网格。
CreateAction:
MeshObject:
TypeSurfaceGlobalEdgeLength:
1.0ElementTopology:
Quad8MesherIsoMeshSurfaceList:
Surface1,2
Apply
有限元模型如下图所示。
152PATRAN301练习手册—R7.5
静态分析的建立
5.等效整个模型,校验是否所有单元的法向方向相同。
EquiavalenceAction:
Object:
AllMethod:
ToleranceCube
Apply
校验单元法向。
Action:
Verify
Object:
ElementTest:
Normals
DisplayControl:
DrawNormalVectors
Apply
可单击工具条中如下的isometric_view图标,把视图改为正等侧视图。
153PATRAN301练习手册—R7.5
静态分析的建立
所有单元的法向必须相同。
在这个练习中,选择Z轴负方向为法向方向。
如果法线并非指向同一方向,有两种方法可以反转单元法向。
第一种是在
Verify/Element/Normal下。
单击TestControl中如下的DisplayOnly图标。
将变为如下的ReverseElements图标。
GuidingElement选择一个法向指向所希望方向的单元做为基准,然后单击Apply,所有法向将指向同一方向。
第二种方法是用Modify/Element/Reverse。
Patran只简单地颠倒所选单元的法向方向。
6.根据表14-1定义材料特性和单元特性。
Materials
Action:
Create
IsotropicObject:
Method:
ManualInput
MaterialName:
steel
InputProperties...
ConstitutiveModel:
LinearElasticElasticModulus:
29E6
154PATRAN301练习手册—R7.5
静态分析的建立
Poission’sRatio:
0.3
Apply
产生模型的单元特性定义。
Properties
Action:
Create
2DDimension:
ShellType:
Prop_1PropertySetName:
Options:
Homogeneous
StandardFormulation
InputProperties...
MaterialName:
m:
steelThickness:
0.2
OK
SelectMembers:
Surface1,2
Add
Apply
7(对全部单元的上表面施加不均匀压力Pressure1。
Load/BCs
Action:
Create
Object:
Pressure
155PATRAN301练习手册—R7.5
静态分析的建立
TypeElementUniformAnalysisType:
Structural
NewSetNamePressure1
TargetElementType:
2D
InputData...
TopSurfacePressure:
1000
OK
SelectApplicationRegion...GeometryFilter:
FEM
Select2DElementsorEdges:
选择整个模型
单击选择菜单中如下的TriorQuadElement图标,然后选取整个模型。
Add
OK
Apply
所施加的不均匀分布压力如下图所示,当然压力的方向依赖于单元法向的方向。
156PATRAN301练习手册—R7.5
静态分析的建立
8.在模型适当位置加载位移边界条件。
把模型上下左右边界的位移约束分别命
名为disp_lf,disp_rt,disp_tp和disp_bt。
Action:
Create
Object:
DisplacementType:
Nodal
NewSetName:
disp_lf
InputData...
Translations
<0,,>Rotations
<,0,0>
OK
SelectApplicationRegion...GeometryFilter:
Geometry
SelectGeometryEntities:
选择模型左边节点
Add
157PATRAN301练习手册—R7.5
静态分析的建立
OK
Apply
用下表,定义其余的位移边界条件。
表14-2:
NameTranslationRotationsApplicationRegion
模型右边节点disp_rt<0,0,0><>
模型顶边节点disp_tp<0,0,0><0,0,0,>
模型底边节点disp_bt<,0,><0,,0>
完成后的模型位移边界条件如下图所示。
158PATRAN301练习手册—R7.5
静态分析的建立
9.根据表14-1,为把模型用于分析运行做准备。
Analysis
Action:
Analyze
Object:
EntireModel
159PATRAN301练习手册—R7.5
静态分析的建立
Method:
FullRun
TranslationParameters...
OUTPUT2Format:
Text
OK
SolutionType...
SolutionType:
LinearStatic
SolutionParameters...
浏览这个框,但不要改变缺省设置。
OK
OK
在MSC/NASTRAN中,子工况是一种把载荷、边界条件、输出选项和其它的与求解类型有关的参数联系起来的工具。
当执行非线性分析和分析具有超单元的模型时,子工况是必不可少的。
单击SubcaseCreate...钮,你会发现已产生了一个子工况,其名称即为缺省(Default)状态下的载荷工况的名称。
子工况由缺省的载荷工况和输出选项组成,可通过单击OutputRequests钮来检查。
当检查完成后,可按Cancel钮。
File/Quit
160PATRAN301练习手册—R7.5
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