Patran和Nastran中,單位制由用戶自己確定,只要使用一套自封閉的單位制系統(tǒng)即可。例如,全部使用 國際單位制:m、s、kg、N、Pa、kg/m3、m/s、m/s2等。在輸入各種參數(shù)時(shí),用戶按照自己確定的單位制, 將參數(shù)換算成該單位制下的相應(yīng)數(shù)值,直接輸入,而不必連帶單位。
但是,當(dāng)存在慣性力,進(jìn)行動(dòng)力或模態(tài)分析時(shí),由于加速度的存在,單位的使用一定要注意,不要因?yàn)閱挝?制產(chǎn)生錯(cuò)誤。
如果一定要使用非封閉單位制,例如長度用mm,而其它均采用國際單位,那么,可以用Nastran的參 數(shù)“WTMASS”來調(diào)節(jié)。具體到這里,要取WT-MASS=10^3(或者質(zhì)量單位采用t,該參數(shù)仍默認(rèn)為1。因?yàn)閼T性力涉及到加速度mm/s^2)。如果只做靜力分析,那么,mm、N、MPa正好是封閉的,可以使用。
提到MT-MASS,需要著重講一下。
在Patran等有限元軟件中,軟件本身對(duì)數(shù)值沒有單位的設(shè)置,用戶輸入的只是純粹的數(shù)字,單位要靠用戶自 己封閉。比方都用國際單位制,輸入的長度單位是米,質(zhì)量是千克,時(shí)間是秒,那么這套單位系統(tǒng)就是封閉 的。軟件算出來的力的單位就是千克米/秒2(牛),模量單位就是牛/米2等。在我看的教材中(可能大部分 教材都是,畢竟都是翻譯的國外的),書中用的是英制單位,即長度單位是英寸(in),時(shí)間單位是秒,而 最關(guān)鍵的地方來了,質(zhì)量單位不是磅(lb)!這就是很奇怪的一點(diǎn),磅是英制單位里力(磅力)的單位。所 以大家可以先想一下,公制中的質(zhì)量(磅跟千克可以換算),到了英制變成了力(也就是公制中的牛頓), 這之間就相差了一個(gè)重力常數(shù)g的大小,這也就是本文要說的Wt-Mass Conversion參數(shù)的含義,好先略去不 表。由于磅是力的單位,則質(zhì)量的單位就成了磅秒2/英寸!而大家不要搞錯(cuò),在英制中重力常數(shù)g的數(shù)值也 不是9.8了,因?yàn)?.8的單位是米/秒2,英制中就應(yīng)該是385.8英寸/秒2。
下面再說說這個(gè)Wt-Mass Conversion的含義。這個(gè)參數(shù)的設(shè)置是在solution parameter里的,看字面意思就 是一個(gè)重量-質(zhì)量的補(bǔ)償參數(shù),是用在動(dòng)力分析里的,因?yàn)殪o力分析不用涉及重量,動(dòng)力里會(huì)有慣性項(xiàng)有質(zhì) 量。這個(gè)參數(shù)的具體含義是重量密度和質(zhì)量密度之間的關(guān)系,如果在要求輸入質(zhì)量密度的地方你輸入重量密 度,那么就需要乘上這個(gè)參數(shù),所以這個(gè)參數(shù)的值是1/g。下面以鐵來打比方,鐵的密度(質(zhì)量密度)是 7800千克/米3,換算成英制單位就是0.282磅/英寸3。但是請(qǐng)注意,磅在這里是力的單位!!!所以如果在 Patran中輸入密度為0.282則實(shí)際上輸入的是重量密度,換到公制中就是相當(dāng)于是7800*9.8了。所以如果輸 的是0.282,那么就要除以一個(gè)重力常數(shù),這樣才是質(zhì)量密度。所以Wt-Mass Conversion=1/g=1/385.8=0.00259(注意這里g值在英制里是358.8)。換句話說,如果輸入密度為 0.0007298磅秒2/英寸4(英制中真正的質(zhì)量密度),那么Wt-Mass Conversion=1,但實(shí)際上沒人會(huì)輸入這個(gè) 數(shù)值。
這個(gè)參數(shù)的設(shè)置似乎就是專門為了英制而設(shè)置的,在公制中,質(zhì)量就是質(zhì)量,重量就是重量,只要單位制封 閉,那么Wt-Mass Conversion=1,缺省值就是1。
以上內(nèi)容部分摘自PATRAN使用指南一書與網(wǎng)絡(luò)文章,整理至此供自己備忘,同時(shí)希望對(duì)網(wǎng)友有所幫助。
1概述
在使用Patran/Nastran進(jìn)行結(jié)構(gòu)有限元分析后,在一些情況下,需要將變形后的網(wǎng)格結(jié)果輸出用于其他分析,所以如何通過Patran實(shí)現(xiàn)這一功能將方便對(duì)有限元計(jì)算結(jié)果的重用。
2實(shí)現(xiàn)方法
l 首先以向量表示變形的結(jié)果
在Patran Results 菜單中,
Create / Marker / Vector
Select Vector Result 選擇 Displacement, Translational
Apply
l 創(chuàng)建FEM場
在Results 菜單中,
Create / Spatial / FEM
輸入 Field Name
選擇 Continues / Vector
選擇 Group
Apply
l 用FEM場將節(jié)點(diǎn)移動(dòng)到變形后的位置
Utilities / FEM-Nodes / Node modify By Field
Select FEM/Spatial Fields
選擇第2步創(chuàng)建的場
Cancel
Apply
(1-3步的操作,也可以用Utilities/Results/results Utilities 的 offset來進(jìn)行)
l 網(wǎng)格變成了變形后的形狀,下面在表面生成殼單元(這里用Tria)
在Elements菜單中,
Create / Element / Edit
Shape: Tria
Topology: Tria6 (對(duì)于tet10的情況)
Pattern: Elem Face
在選擇工具菜單中選擇Free Face of Element
選擇全體模型
Apply
通過該操作,在Tetra單元的表面生成了Tria單元。
l 由殼單元生成幾何面
Utilities / geometry / Create Surface from Shell elements
Select Shell element(s)
在選擇工具菜單中選擇FEM Entity Element Tri element
Element List 選擇在第4步生成的全部tria單元
Apply
l 最后將幾何體導(dǎo)出為IGES或者parasolid
File / Export
Format: 選擇Parasolid xmt或者 IGES
3參考信息
已經(jīng)安裝Patran2010,2011,2012的用戶,安裝完成后就會(huì)看到主菜單上有Utilities
如果是使用比較早版本的Patran,在Patran安裝完成后,將Patran安裝目錄下面shareware\msc\unsupported\utilities\p3epilog.pcl文件拷貝到Patran的安裝目錄下,以Patran2007r2安裝在d盤為例,Patran的安裝目錄如果按缺省即為d:\MSC.Software\Patran07_r2
適用版本:Patran2005版本之后