Patran和Nastran有限元分析专业教程PDF电子书下载

第1章 概述 2

1.1 CAE技术及应用 2

1.1.1 CAE的概念 2

1.1.2 CAE软件的分类和应用状况 2

1.2 MSC公司及其产品介绍 3

1.2.1 MSC司介绍 3

1.2.2 MSC司主要产品 6

1.3 MSC Patran介绍 17

1.3.1 开放式的几何建模 18

1.3.2 多种分析的集成 21

1.3.3 方便的有限元建模 23

1.3.4 边界条件定义 26

1.3.5 交互式的结果可视化后处理 27

1.3.6 二次开发语言PCL 30

1.4 MSC.Nastran软件功能介绍 31

1.4.1 静力分析 32

1.4.2 屈曲分析 32

1.4.3 动力学分析 33

1.4.4 非线性分析 35

1.4.5 热传导分析 35

1.4.6 空气动力弹性及颤振分析 36

1.4.7 流-固耦合分析 37

1.4.8 多级超单元分析 38

1.4.9 高级对称分析 38

1.4.10 设计灵敏度及优化分析 39

1.5 Patran和Nastran相关的主要文件 41

1.6 本章小结 42

第2章 Patran和Nastran建模和分析过程 44

2.1 Patran建模与Nastran分析流程 44

2.1.1 Patran的用户界面介绍 44

2.1.2 Patran建模和分析的一般流程 47

2.2 一个典型工程问题的分析过程 49

2.3 Patran有限元网格基础 57

2.3.1 自由网格划分 58

2.3.2 映射网格划分 60

2.3.3 扫掠网格划分 61

2.3.4 混合网格划分 66

2.3.5 总体-局部模型和超单元等其他手段 69

2.4 Patran曲面网格简介 71

2.4.1 实体中面网格划分 71

2.4.3 网格上重新生成网格 73

2.4.2 片体网格划分 73

2.4.4 高级曲面网格划分 74

2.5 典型有限元模型 75

第3章 Patran与CAD软件的接口 80

3.1 Patran输入输出接口 80

3.1.1 Patran输入接口 80

3.1.2 Patran输出接口 83

3.2 Patran读取CAD造型核心模型文件实例 84

3.2.1 ACIS接口 84

3.2.2 Parasolid接口 86

3.3.1 Proe接口 89

3.3 Patran读取CAD模型文件实例 89

3.3.2 UG接口 91

3.3.3 CATIA V4接口 92

3.3.4 CATIA V5接口 94

3.3.5 I-DEAS接口 96

3.4 Patran读取转换文件实例 97

3.4.1 IGES接口 97

3.4.2 STEP格式模型 101

3.4.3 STL接口 103

4.2 实例1——平面桁架受力分析 106

第4章 线性静力分析实例 106

4.1 线性静力分析过程与步骤 106

4.3 实例2——悬臂梁结构受力分析 110

4.4 实例3——平板受力分析 113

4.5 本章小结 117

第5章 模态分析实例 120

5.1 模态分析分析过程与步骤 120

5.2 实例1——三维悬臂梁结构模态分析 120

5.3 实例2——三维平板模态分析 124

5.4 实例3——L型振动试验夹具模态分析 128

5.5 本章小结 133

第6章 动力学分析实例 136

6.1 动力学分析类型 136

6.2 动力学分析过程与步骤 136

6.3 实例1——平板瞬态响应分析 136

6.4 实例2——平板频率响应分析 142

6.5 实例3——平板瞬态中击响应分析 147

6.6 本章小结 152

7.1.2 非线性分析的分类 154

7.1.1 非线性分析的定义 154

7.1 非线性分析的基本概念 154

第7章 非线性分析实例 154

7.1.3 非线性分析的特点 155

7.2 非线性分析过程与步骤 157

7.3 非线性分析实例1 为压厚壁圆筒弹塑性分析 160

7.4 非线性分析实例2——受侧压圆柱壳 167

7.4.1 问题描述 167

7.4.2 建模及求解过程 168

7.5 GLview Pro非线性分析结果后处理 177

7.5.1 GLview Pro介绍 177

7.5.2 内压厚壁圆筒弹塑性分析结果后处理 180

7.5.3 受侧压圆柱壳结果后处理 181

7.6 本章小结 182

第8章 热分析实例 184

8.1 热分析过程与步骤 184

8.2 实例1——印刷线路板自由对流热分析 184

8.3 实例2——印刷线路板热阻分析 188

8.4 实例3——热交换器热流分析 191

8.5 实例4——空间热辐射分析 196

8.6 本章小结 200

9.1.3 Nastran优化设计基本特征 202

9.1.2 优化设计作用 202

9.1.4 Nastran结构优化的优势 202

第9章 优化分析 202

9.1 优化简介 202

9.1.1 优化设计概念 202

9.1.5 Nastran支持的优化功能 203

9.1.6 基本优化问题描述 203

9.2 设计优化的过程与步骤 204

9.3 优化分析实例1——三杆桁架静力优化问题 208

9.3.1 问题描述 208

9.3.2 分析过程 209

9.4.2 分析过程 224

9.4 优化分析实例2——简支板频率优化问题 224

9.4.1 问题描述 224

9.5 本章小结 233

第10章 线性与非线性屈曲分析实例 236

10.1 稳定性现象 236

10.2 线性屈曲分析 237

10.2.1 线性屈曲分析的特点 237

10.2.2 线性屈曲分析的过程 237

10.3 线性屈曲分析实例 239

10.4 非线性屈曲分析方法 245

10.4.1 非线性屈曲分析的特点 245

10.4.2 非线性屈曲分析的方法 245

10.5 非线性屈曲分析实例——侧压作用下的柱壳 246

10.6 本章小结 254

第11章 循环对称分析实例 256

11.1 循环对称介绍 256

11.2 循环对称基本理论 258

11.3 循环对称分析的基本过程 260

11.3.3 分析设置 261

11.3.2 设置循环对称 261

11.3.1 MSC.Patran建立有限元模型 261

11.3.4 检查Nastran分析数据 263

11.3.5 Patran处理循环对称结果 264

11.3.6 Patran 后处理结果 265

11.4 循环对称分析实例——叶片轮盘结构模态分析 265

11.4.1 问题描述 265

11.4.2 建模及求解 266

11.5 本章小结 273

12.1.3 Patran定义超单元的过程与步骤 276

12.1.2 为什么使用超单元 276

12.1 Nastran超单元 276

第12章 超单元分析 276

12.1.1 超单元概念 276

12.2 超单元分析实例——六角形叶盘结构模态分析 277

12.2.1 问题描述 277

12.2.2 模型1建模及求解 278

12.2.3 模型2求解 285

12.3 本章小结 287

13.1 模态有效质量分析 290

13.1.1 模态参.与因子 290

第13章 其他分析实例 290

13.1.2 使用方法 291

13.1.3 模态有效质量分析实例——卫星结构 291

13.2 整体-局部分析——带孔平板 297

13.2.2 总体模型分析 298

13.2.3 局部模型分析 301

13.3 电子机柜随机振动分析 302

13.4 叶片预应力模态分析 310

13.4.1 非线性模态分析 310

13.4.2 问题描述 311

13.4.3 计算分析过程 311