FEA软件：MSC Patran二次开发_（11）.前后处理技术.docx

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前后处理技术

1.前处理技术

1.1模型创建

在进行有限元分析（FEA）之前，创建一个准确的几何模型是至关重要的。MSCPatran提供了多种方法来创建几何模型，包括直接在Patran中创建、从CAD软件导入以及通过脚本自动化创建。本节将详细介绍这些方法，并提供具体的代码示例。

1.1.1直接在Patran中创建几何模型

Patran提供了一个强大的几何建模工具，用户可以直接在软件中创建复杂的几何模型。以下是一些基本的几何建模步骤：

点的创建：

打开Patran软件。

选择Geometry-Point-Create。

在弹出的对话框中输入点的坐标，例如(0,0,0)。

线的创建：

选择Geometry-Line-Straight。

选择两个已创建的点作为端点。

点击Apply完成线的创建。

面的创建：

选择Geometry-Surface-Planar。

选择三条或多条闭合的线。

点击Apply完成面的创建。

体的创建：

选择Geometry-Volume-Extrude。

选择一个面作为基准面。

输入拉伸方向和距离。

点击Apply完成体的创建。

1.1.2从CAD软件导入几何模型

许多工程师选择从CAD软件中导入几何模型，因为这些模型已经经过详细的几何设计。Patran支持多种CAD文件格式，如IGES、STEP、PARASOLID等。以下是从CAD软件导入几何模型的步骤：

导出CAD模型：

在CAD软件中，选择File-Export。

选择文件格式，例如IGES或STEP。

保存文件。

导入CAD模型：

在Patran中，选择File-Import。

选择文件格式，例如IGES或STEP。

浏览并选择导出的文件。

点击Open完成导入。

几何清理：

导入的模型可能需要进行几何清理，例如删除多余的线、面或体。

选择Geometry-Edit-Delete。

选择需要删除的几何对象。

点击Apply完成删除。

1.1.3通过脚本自动化创建几何模型

对于复杂或重复的几何建模任务，使用脚本可以大大提高效率。Patran支持使用Python脚本进行几何建模。以下是一个创建点、线、面和体的Python脚本示例：

#导入Patran的Python模块

frompatranimport*

#创建点

point1=Geometry.createPoint([0,0,0])

point2=Geometry.createPoint([1,0,0])

point3=Geometry.createPoint([1,1,0])

point4=Geometry.createPoint([0,1,0])

#创建线

line1=Geometry.createLine([point1,point2])

line2=Geometry.createLine([point2,point3])

line3=Geometry.createLine([point3,point4])

line4=Geometry.createLine([point4,point1])

#创建面

surface1=Geometry.createSurface([line1,line2,line3,line4])

#创建体

volume1=Geometry.createVolume(surface1,0.5,[0,0,1])

#输出创建的几何对象

print(点1:,point1)

print(点2:,point2)

print(点3:,point3)

print(点4:,point4)

print(线1:,line1)

print(线2:,line2)

print(线3:,line3)

print(线4:,line4)

print(面1:,surface1)

print(体1:,volume1)

1.2网格划分

网格划分是有限元分析的关键步骤之一。Patran提供了多种网格划分方法，包括自由网格划分、映射网格划分和扫掠网格划分。以下将详细介绍这些方法，并提供具体的代码示例。

1.2.1自由网格划分

自由网格划分是一种自动划分网格的方法，适用于复杂的几何模型。以下是从几何模型创建自由网格的步骤：

选择几何模型：

选择需要划分网格的几何对象，例如面或体。

设置网格参数：

选择Mesh-