第1章 概述 1
1.1 MSC公司及其产品介绍 1
1.1.1 MSC公司简介 1
1.1.2 MSC公司的产品 3
1.2 MSC.Patran介绍 3
1.2.1 几何建模功能 4
1.2.2 几何模型直接访问技术 4
1.2.3 分析求解器集成 5
1.2.4 有限元建模功能 5
1.2.5 分析条件定义 7
1.2.6 结果后处理 9
1.2.7 PCL命令语言 11
1.3 MSC.Nastran软件功能介绍 12
1.3.1 静力分析 12
1.3.2 屈曲分析 12
1.3.3 动力学分析 13
1.3.4 非线性分析 14
1.3.5 热传导分析 15
1.3.6 空气动力弹性及颤振分析 16
1.3.7 流—固耦合分析 17
1.3.8 多级超单元分析 17
1.3.9 高级对称分析 18
1.3.10 计灵敏度及优化分析 18
第2章 Patran建模和Nastran分析过程 21
2.1 Patran 2006和Nastran2007的安装 21
2.2 Patran建模和Nastran分析流程 24
2.2.1 Patran 2006的用户界面介绍 24
2.2.2 Patran建模和Nastran分析的一般流程 29
2.2.3 MSC.Patran和MSC.Nastran的主要相关文件 30
2.2.4 单位制介绍 31
2.2.5 一个典型问题的分析 32
第3章 创建几何模型 38
3.1 直接创建几何模型 38
3.1.1 创建点 38
3.1.2 创建曲线 43
3.1.3 创建曲面 52
3.1.4 创建三维实体 61
3.1.5 创建坐标系 64
3.1.6 创建平面 66
3.1.7 创建矢量 69
3.2 转化创建几何模型 69
3.3 Patran的输入输出接口 74
3.3.1 Patran输入接口 74
3.3.2 Patran2006输出接口 76
3.4 编辑几何模型 77
3.4.1 编辑点 77
3.4.2 编辑曲线 78
3.4.3 编辑曲面 80
3.4.4 编辑实体 83
3.5 其他几何操作 86
3.5.1 删除功能 86
3.5.2 信息显示 86
3.5.3 检查几何模型 86
3.5.4 关联 87
3.5.5 反关联 87
3.5.6 重新标号 87
3.6 应用实例 87
3.6.1 应用实例一 87
3.6.2 应用实例二 91
3.6.3 应用实例三 99
第4章 划分有限元网格 108
4.1 单元库简介 108
4.2 直接创建有限元网格（Create） 110
4.2.1 网格生成器的分类 110
4.2.2 几何协调性和有限元协调性 112
4.2.3 自动生成网格（mesh） 112
4.2.4 手动生成网格 112
4.2.5 创建多点约束（MPC） 113
4.3 转化创建有限元网格 114
4.3.1 移动、旋转、镜像创建节点／单元 114
4.3.2 拉伸、滑动创建单元 114
4.4 修改有限元网格模型 115
4.4.1 修改网格（mesh） 115
4.4.2 修改单元 116
4.4.3 修改梁／杆、三角形、四边形、四面体单元 117
4.4.4 修改节点 117
4.4.5 修改网格种子 118
4.5 检查有限元网格 118
4.5.1 有限元网格检查（Verify） 118
4.5.2 检查三角形单元的质量 119
4.5.3 检查四边形单元的质量 120
4.5.4 检查四面体单元的质量 120
4.5.5 检查五面体单元的质量 120
4.5.6 检查六面体单元的质量 120
4.5.7 检查节点 121
4.5.8 检查中间节点 121
4.5.9 检查超级单元 121
4.6 基于有限元网格模型的其他操作 121
4.6.1 重新标号操作 121
4.6.2 联结（Associate） 122
4.6.3 解除联结（Disassociate） 122
4.6.4 优化（Optimize） 122
4.6.5 显示信息 123
4.6.6 删除有限元元素（Delete） 124
4.7 创建有限元网格实例 124
4.7.1 实例一 124
4.7.2 实例二 128
4.7.3 实例三 130
第5章 场 134
5.1 概述 134
5.2 场的种类及自变量 135
5.2.1 空间场（Spatial Field） 135
5.2.2 材料特性场（Material Property） 136
5.2.3 非空间场（Non Spatial） 136
5.3 场输入方法 136
5.4 PCL函数简介 141
5.4.1 PCL函数的一些例子 141
5.4.2 PCL语言常用数学函数 141
第6章 工况及边界条件 143
6.1 概述 143
6.2 载荷／边界条件的种类 144
6.3 创建边界条件的步骤 145
6.4 显示、检查边界条件 146
6.5 修改、删除边界条件 146
6.6 应用实例 146
第7章 材料属性 152
7.1 概述 152
7.2 创建材料模型 154
7.2.1 材料模型的分类 154
7.2.2 创建材料模型的方法 157
7.3 显示材料模型 157
7.4 工程实例 157
第8章 单元属性 163
8.1 概述 163
8.2 创建单元属性 163
8.2.1 0D单元属性 163
8.2.2 1D单元属性 165
8.2.3 2D单元属性 171
8.2.4 3D单元属性 174
8.3 梁的显示 175
8.4 显示检查单元属性 176
第9章 分析控制 177
9.1 概述 177
9.2 设定分析环境并提交计算 178
9.2.1 转换参数设置 178
9.2.2 分析类型的设置 179
9.2.3 Subcase的定义 180
9.2.4 Subcase的选择 182
9.3 读取分析结果 182
9.3.1 读取分析结果 182
9.3.2 将计算结果与Patran相关联 183
9.4 优化分析 183
9.4.1 问题描述 184
9.4.2 创建设计变量 184
9.4.3 创建目标函数 186
9.4.4 创建约束条件 186
9.4.5 分析设置 187
9.4.6 分析求解 187
第10章 结果后处理 189
10.1 概述 189
10.2 后处理的一般步骤 190
10.3 分析结果快速显示 190
10.4 显示变形图 193
10.5 显示云图 194
10.6 图形符号显示 196
10.7 创建X-Y坐标曲线 198
10.8 生成报告 198
10.9 其他操作 200
10.9.1 修改结果图 201
10.9.2 显示结果图 201
10.9.3 删除结果图 201
第11章 静力学分析 202
11.1 静力分析的步骤 202
11.2 平板受力分析 203
11.3 铰接桁架的受力分析 208
11.4 平面应力问题 214
11.4.1 平面应力问题简介 214
11.4.2 平面应力问题求解 215
11.5 平面应变问题 219
11.5.1 平面应变问题简介 219
11.5.2 平面应变问题求解 220
第12章 屈曲分析 227
12.1 屈曲分析的步骤 227
12.2 薄壁圆筒屈曲分析 227
第13章 动力学分析 235
13.1 模态分析 235
13.1.1 模态分析的步骤 235
13.1.2 翼板的模态分析 236
13.1.3 有预应力的模态分析 239
13.2 瞬态响应分析 246
13.2.1 瞬态响应分析的步骤 246
13.2.2 车灯瞬态响应分析 246
13.3 频率响应分析 254
13.3.1 频率响应分析的步骤 254
13.3.2 悬臂梁频率响应分析 255
13.4 随机响应分析 261
13.4.1 随机响应分析的步骤 261
13.4.2 平板随机响应分析 262
第14章 非线性分析 277
14.1 非线性分析的分类 277
14.2 非线性分析的过程 277
14.3 弹塑性分析实例 280
第15章 隐式非线性分析 289
15.1 隐式非线性分析的步骤 289
15.2 应用实例一 289
15.3 应用实例二 301
第16章 热传导分析 310
16.1 热分析的步骤 310
16.2 空间热辐射分析 310
16.3 自由对流热分析 318
16.4 热应力分析 324
16.4.1 双金属片热应力分析 324
16.4.2 方向热载荷作用下的热应力分析 332