Patran和Nastran基础培训
&&&&msc software引言 传统结构设计流程designbuildtestredesign11 of 39msc software传统设计的缺点1、作很大简化、计&&&&算精度差2、结构尺寸与重量偏大。 3、结构局部强度或刚度不足。 4、以试验为设计评价手段，设计周期长，试制费用高 。22 of 39msc software现代产品设计流程 cae (computer aided engineering)design (cad) redesignvirtual test (cae)buildtestredesign有限元法是cae的核心部分。33 of 39msc software美国科学院技术委员会资料cae技术可提高产品质量5-15倍、增加材料利用率25%、降 低工程技术成本13%-30%、降低人工成本5%-20%、缩短产 品设计试制周期30%-60%、增加分析问题广度和深度的能力 3-3.5倍等。44 of 39msc software有限元法基本思想 先将求解域离散为有限个单元，单元与单元只在节点相互连接；----即原始连续求解域用有限个单元的集合近似 代替
对每个单元选择一个简单的场函数近似表示真实场函数 在其上的分布规律，该简单函数可由单元节点上物理量 来表示----通常称为插值函数或位移函数 基于问题的基本方程，建立单元节点的平衡方程（即单元刚度方程）
借助于矩阵表示，把所有单元的刚度方程组合成整体的 刚度方程，这是一组以节点物理量为未知量的线形方程 组，引入边界条件求解该方程组即可。5 of 39msc software几个基本概念单元(element）用于离散结构的杆、梁、三角形、四边 形、四面体（六面体）等。 节点(node)：单元与单元之间的连接点。具有一定自由度。 自由度: 控制场空间变化的独立变量. 一般是位移或位移导数 节点载荷(nodal load)：作用在节点上的外载荷。 节点力 (nodal force)：单元间的作用力。u(n) mx或 f(n) mx思考：节点力与节点载荷的差别(n):单元编号 m:节点编号 x:力的方向6 of 39一维结构单元 弹簧单元msc software杆单元梁单元77 of 39二维结构单元msc software平面单元；轴对称单元；板壳单元等88 of 39三维结构单元msc software99 of 39msc software结构的自由度uy roty单元ux rotz uz rotx自由度 ux、uy ux、uy、uz ux、uy、rotz 六个 ux、uy ux、uy ux、uy、uz 六个1010 of 39结构 dofs平面杆单元 空间杆单元 平面梁单元 空间梁单元 平面问题 轴对称问题 空间问题 板壳问题msc software2.选择位移函数（位移模式）u
a6位移函数: 表示单元内位移变化的近似函数1111 of 39msc software选择位移函数的一般原则： 1）位移函数必须是连续函数.保证在单元位移场连续 ２）位移函数一般采用多项式形式. ３）所选位移函数必须保证有限元的解收敛于真实解。1212 of 393. 单元分析msc software建立单元节点力与节点位移之间的关系 单元特性方程f e ke ef 是单元节点力矢量ek e 是单元刚度矩阵
单元节点位移矢量e1313 of 394. 整体分析msc software整体方程:建立节点载荷和节点位移的关系.f k１)将单元刚度矩阵组集为整体刚度矩阵[k]； 2)引入边界条件，修正线性方程组。1414 of 39msc software5. 求解求解大型代数方程组f k，解得位移、应变、 应力等物理量。 消去法和迭代法6. 解释结果1515 of 39单元类型msc software单元图形节点数节点自由度杆单元 梁单元 平面单元 平面四边形 轴对称问题典 型 单 元 类 型2 2 3 4 3 4 416 of 392 3 2 2 2 3 3板壳单元 四面体单元msc software1.5 线性弹簧的有限元法f
k u 1717 of 39msc software1弹簧单元刚度矩阵推导弹簧单元 节点位移 节点力 弹簧刚度系数节点：i，jui , u j fi , f jk1818 of 39msc software目的：建立弹簧单元节点力和节点位移的关系。k ij 在第j个节点发生单位位移，其他节点固定不动，需要在第i个节点施加的力。1919 of 39 f i
u j&&&&msc softwaref
2020 of 39
u j msc software
k u单元节点力向量单元节点位移向量 k
k k 单元刚度矩阵2121 of 39
k k 单元刚度矩阵物理意义 展开第一行 f i
kij u j kij
f imsc softwareui
1在第j个节点发生单位位移，其他节点固定不动，需要 在第i个节点施加的力。2222 of 39msc software单元刚度矩阵的性质 （1）单元刚度矩阵是对称阵——符合位移互等定理kij
k ji（2）单元刚阵主对角线元素恒为正值kii
0（3）单元刚阵是奇异阵．——未施加约束。k 02323 of 39msc software2弹簧系统整体刚度矩阵的形成 总体坐标系和局部坐标系一致两个弹簧组装单元1 f11
24 of 39单元22 2
msc software受力图节点1、2、3的平衡方程f1
f1协调条件1f2
u32 2525 of 39将上述式子代入得msc softwaref1
k 2u2 写成矩阵形式f2
3总体节点载荷向量总体刚度矩阵u1
3总体节点位移向量2626 of 39msc software3、 直接刚度法组装总体刚度矩阵单元1 f11
在第2行和第2列加零行零列（1）2727 of 39msc software单元2
在第1行和第1列加零行零列 0
（2）2828 of 39msc software（1）式和（2）式相加，方程左边1
f3 方程右边得
这种方法叫做 直接刚度法 k1
29 of 39msc software直接刚度法的简洁计算 1 3 k1
k1 k1 3 21 312k1[k]=0 k1
k2 k1 k 231 2 30k2
k13030 of 39msc software例１：建立图示弹簧系统的总体刚度矩阵４2 ４ 2２３ k1
k1 k1 ３ ５ k2
３２ １ k3
１31 of 39msc software2 ４
2 3 451 2k4 k4345 k 4 k1 k 2 k 4
k1 0 k1 00 0
k3 0 k3 3232 of 39msc software k4
k1 0 k1 00
总体刚度矩阵的性质1、对称阵 2、奇异阵 ３、对角元素恒为正3333 of 39msc software4 、边界条件(位移边界条件和力的边界条件） 齐次边界条件：位置完全固定不能移动的情况 f1
划行划列的方法 划掉0位移所对应的 行和列 f2
k23434 of 39msc software f2
k1u33535 of 39msc software非齐次边界条件：有限的非零值位移。如支撑下沉。 k1
不能应用划行划列的方法求解3636 of 39msc software例2：如图所示节点任意编号的弹簧组装求 （1）总体刚度矩阵 （2）节点2和节点3的位移 （3）节点1和节点4的反力 （4）每个弹簧的力k1
100 n/mm k 2
200 n/mmk3
500 n3737 of 39msc software（1）各单元刚度矩阵 k1 k1
总体刚度矩阵
03838 of 39（2）k u
f msc software0 0
0边界条件u1
3939 of 39msc software 300
3p / 500 3 （3）f1
300 n4040 of 39msc software（4）每个弹簧的力单元1 k1
200 nf1f2f1141f141 of 39msc software单元2 k2
200 n4242 of 39msc software单元3 k3
300 n4343 of 39公认cae标准msc.patran 先进cae前后处理器msc softwaremsc patran简介msc patran是一个集成的并行框架式有限元前后处理及分 析仿真系统，其开放式、多功能的体系结构可将工程设计、 工程分析、结果评估、用户化设计和交互图形界面集于一 身，构成一个完整的cae集成环境。使用msc patran可以 帮助产品开发用户实现从设计到制造全过程的产品性能仿真。 msc patran拥有良好的用户界面，容易使用。45 of 39msc softwaremsc.patran综述1. msc.patran及其特点msc.patran是msc公司开发的有限元前后处理系统 ▲开放工程分析框架结构▲ ▲对cad软件开放 ▲ ▲对fem软件的开放 ▲ ▲对材料信息系统的开放46 of 39msc software▲ 强大的布尔计算、实体建模、抽取中面、几何编辑功能 ▲ 强有力的网格生成功能 ▲ 逼真的结果可视化功能 ▲ 开放的软件开发环境▲ ▲patran提供编程语言—pcl语言，是用户进行专用软件二次开发的工具47 of 39msc software▲建几何模型▲ ▲直接在patran中建立 ▲ ▲读入cad软件输出模型cad软件接口： catia,pro/engineer,cadds5,euclid,ug,autocad,solidworks,solidedge 数据交换格式：iges, step203, step209 相同cad软件建模核心：parasolid, acis▲ ▲读入cad软件输出模型进行修改48 of 39msc software▲选分析程序▲ ▲分析程序共性：几何、网格划分、网格检查 个性：材料本构、单元类型、分析过程 ▲ ▲msc.patran支持的分析程序 msc.nastran msc. dytran msc. marc msc. fatigue msc. advanced_fea msc. patran fea msc. patran thermal …………. abaqus ansys pamcrash fluent starcd ……49 of 39msc software▲建分析模型▲ ▲网格划分 ▲ ▲创建材料 ▲ ▲确定单元特性 ▲ ▲施加约束及载荷▲递交分析▲ ▲设置分析类型 ▲ ▲设置求解参数分析参数（计算控制、结果输出等） 工况▲ ▲提交50 of 39msc software▲评价分析结果▲ ▲读入分析结果 ▲ ▲分析结果后处理通过results,insight,xy-plot进行后处理51 of 39msc softwaremsc.nastran介绍msc.nastran具有很高的软件可靠性、品质优秀, 得到有限元界的 肯定，众多大公司和工业行业都用msc .nastran的计算结果作为 标准代替其它质量规范。msc.nastran具有开放式的结构，全模块 化的组织结构使其不但拥有很强的分析功能而又保证很好的灵活性,使 用者可针对根据自己的工程问题和系统需求通过模块选择、组合获取 最佳的应用系统。 msc.nastran即可进行分析, 如动力学、非线性分析、灵敏度分析、 热分析等等。52 of 39msc software线性静力分析静力分析是工程结构设计人员使用最为频繁的分析手段, 主要用来求解结构在 静力载荷（如集中/分布静力、温度载荷、强制位移、惯性力等）作用下的响 应, 并得出所需的节点位移、节点力、约束（反）力、单元内力、单元应力和 应变能等。该分析同时还提供结构的重量和重心数据。 msc.nastran支持 全范围的材料模式,包括: 均质各项同性材料,正交各项异性材料, 各项异性材 料，随温度变化的材料。 方便的载荷与工况组合单元上的点、线和面载荷、热载荷、强迫位移,各种载 荷的加权组合，在前后处理程序msc.patran中定义时可把载荷直接施加 于几何体上。 在静力分析中除线性外, msc.nastran还可处理一系列具有非线性属性的 静力问题, 主要分为几何非线性, 材料非线性及考虑接触状态的非线性如塑性、 蠕变、 大变形、大应变和接触问题等。53 of 39msc software线性静力分析的基本假设 连续性假设：物体在整个变形过程中始终保持连续，原来相邻的两个点变形后仍是相邻点，不会出现重叠或开裂现象； 弹性假设：应力应变成正比，应力不超过屈服应力点，卸载后恢复到初始状态，不产生残余应变和残余应力； 小位移假设：结构的变形挠度远小于结构的截面尺寸；
缓慢的加载/卸载过程；
物体在不同点处的弹性性质处处相同，且与考察方向无关。54 of 39msc software屈曲分析屈曲分析主要用于研究结构在特定载荷 下的稳定性以及确定结构失稳的临界载 荷，msc.nastran中屈曲分析包括: 线性屈曲和非线性屈曲分析。线弹性失 稳分析又称特征值屈曲分析；线性屈曲 分析可以考虑固定的预载荷，也可使用 惯性释放；非线性屈曲分析包括几何非 线性失稳分析, 弹塑性失稳分析, 非线性 后屈曲（snap-through）分析。在算法 上,msc.nastran采用先进的微分刚度 概念,考虑高阶应变-位移关系, 结合 msc.nastran特征值抽取算法可精确 地判别出相应的失稳临界点。该方法较 其它有限元软件中所使用的限定载荷量 级法具有更高的精确度和可靠性。此 外,msc.nastran提供了另外三种不同 的arc-length 方法特别适用于非稳定段 和后屈曲问题的求解,不但可帮助分析准 确地找出失稳点而且还可跟踪计算结构 的非稳定阶段及后屈曲点后的响应。 p qp线性屈曲大偏心载荷柱体结构梁-柱结构通体薄壳结构 (大预屈曲变形和可能的非弹 性预屈曲行为)55 of 39msc software动力学分析正则模态及复特征值分析 频率及瞬态响应分析 （噪）声学分析 随机响应分析 响应及冲击波分析 动力灵敏度分析驾驶室人耳处的声压水平db–通常的全模型 acms的sol 111 –结合frf模型周波数 （hz）56 of 39msc software非线性分析几何非线性分析 材料非线性分析 非线性边界（接触问题） 非线性瞬态分析 非线性单元57 of 39msc softwarepatran(nastran)文件介绍文件扩展名 .db .bdf .op2 .f04 .f06 .dball .master .log .jou patran.ses.** 文件格式 二进制文件 文本文件 二进制文件 文本文件 文本文件 二进制文件 二进制文件 文本文件 二进制文件 二进制文件 重新启动计算时，该文件中包含所需文件的目 录位置 nastran日志信息 patran日志信息 记录patran打开到推出期间所有的对话过程 文件描述 patran的数据库文件，是最基本的文件，保存各 种几何信息和有限元信息 由patran生成，供nastran读取的文件 计算结果输出文件 系统信息统计文件，比如文件打开关闭时间、 占用系统内存、硬盘、cpu时间等 分析运算信息记录文件。可以在里面查找错误58 of 39msc software单位制介绍物理量 长度 时间 质量 力 密度 应力 能量 温度 比热 热对流系数 热传导系数 热膨胀系数 w/m/0c m/m/k n/s/k mm/mm/0c59 of 39国际单位 m s kg n kg/m3 pa j k j/kg/0c毫米制 mm s g n t/mm3 mpa mj 0cmsc softwarepatran界面介绍系统菜单 快捷工具图标 操作按钮 操作面板信息记录窗口命令行输入区图形用户界面60 of 39msc software启动msc.patran为保证某一个算例相关的所有生成的文件在同一个文件夹下，在启动 前，设定一个工作目录61 of 39msc software改变模板，建议 用默认的模板modify preferences，建议勾 上， 如果没有选择，则需在系统菜单 中设置模型的容差和分析类型。62 of 39msc software操作面板文件名 容差：系统认为在容差范围内的两个点是重复点 有两个选择，base on model和default的区别。 前者默认一个数值10，长度单位与用户建立模型所 采用的长度单位协调。用户可以根据自己分析问题 的精度改变此值，系统将此输入数据的值乘以 0.05%后所得到的值作为全局容差。后者的默认值 为0.005。 求解器分析类型：结构分析，热分析63 of 39msc software系统菜单【file】的菜单项包含了patran数据库文件的管理、模型的输入输出、对话文件的管理、图 像文件、打印等功能。 【import】打开输入模型对话框输入模型。 【export】打开输出模型对话框。 【 group 】是patran中比较重要的一个概念，组是patran灵活性与易用性的重要体现。类 似于auto cad中的层，组是一组对象（几何实体或有限元实体）的集合。 【viewport】菜单用于视窗设置 【viewing】用于图形显示设置，其也包括了工具栏中一些工具的功能 【display】用于设置各种元素的显示方式 【preferences】用于选择解算器、定制用户自己的环境等操作 【tools】菜单中提供了许多非常有用的工具 【insight contral】菜单只有在insight面板被打开的时候才能激活，用来对insight面板中的 行为进行控制 【help】菜单为使用者提供在线帮助64 of 39msc software操作面板在patran中操作面板是建模、分析和后处理的主要工具，msc对 它们的设计非常有特点，在操作面板的上部，大都有三项： “action”、“object”和“methed”（或“type”），分别对应三个下 拉式按钮菜单，这三项非常类似于语言中的“动词”、“宾语”和“状 语”，在“action”中说明是要施行哪中动作，在“object”中说明动 作的对象，而在“methed”（或“type”）中则说明动作的执行用哪 种方法（方式），三者结合起来，再辅以其它的设定和输入，即可 完成一项复杂的操作，非常接近于人在正常生活中的思想意识和行 为习惯。以geometry为例65 of 39msc software快捷工具图标按住鼠标中间，移动鼠标，模型旋转 shift+鼠标左键，平移模型 ctrl+鼠标左键移动，放大/缩小模型 显示/隐藏：擦去和隐藏并不是删除 标号的显示和隐藏：为了看清点、线、单元等的标号。66 of 39msc softwaremsc.patran中数据的输入方法鼠标左键：选择一个对象，操作时，将鼠标移动到要选择的对象上，这是，可 能被选取对象将会以颜色变化、高亮度显示、出现一个小圆圈等方式显示，以提 示用户，当用户确认所选对象后，单击鼠标左键，则该对象会被选取，如果用户 用左键连续选取两个个以上的对象，则只有最后一个被选中的对象有效（在选择 对象前，应先用鼠标左键确认要接受输入的数据输入文本框，下同）。 shift+鼠标左键：选择多个对象，这种方法是以追加的方式进行的，操作时， 按住shift键，同时用鼠标左键选取所要选择的对象，则所选择的对象都会被选 取。 用矩形框选择（鼠标左键）：选择多个对象，操作时，在屏幕上按住鼠标左 键，拖出一个矩形框来，则被矩形框所包围的合法对象都会被选中。这里所说的 合法是指满足输入的要求，例如要求输入的是点对象，则被矩形框所包围的对象 中只有点对象会被选中。 ctrl+鼠标左键：用多边形框选取多个对象，类似于矩形框选择方法。操作时， 按住ctrl键，同时用鼠标左键在屏幕上选择若干点位置，则系统会将这点依次连 线形成一个多边形框，则被包围在矩形框中的对象会被选中。这种方法适合于形 状不规则的复杂模型。67 of 39msc software数据输入▲鼠标屏幕上拾取作用：选一个对象 方法：光标移到对象上， 点左键作用：追加选择 方法：按住shift键，点动鼠标左键。68 of 39msc software作用：矩形框选择+拖动方法：按鼠标左键，拖动出现矩形框， 矩形框对象被选中+作用：多边形选择 方法：按住ctrl键，左键点动，出现 一多边形框，再点起点，多边 形内对象被选中69 of 39msc software作用：取消一个对象 方法：光标移到对象上，点右键作用：循环选择 方法：按住shift，点右键70 of 39msc software▲鼠标中键用法71 of 39msc software点、线、面、体、节点、单元的输入格式关键字point、curve、surface、solid、 node、element点的表示： point 8，point 3 7 9， point 3:7， point 5:18:2， curve 3.2， surface 7.2.2， solid 5.3.2.1 线的表示： curve 3， surface 3.1， solid 7.2.2 曲面的表示： surface 7， solid 5.1 节点的表示：类似于几何点的表示，只是关键字不同 单元的表示：类似于几何点的表示，只是关键字不同，（例外：element 3,7 12:18）矢量的表达patran中用尖括号“& &”来表示矢量，类似于几何点的输入，各分量之间可以用“,”、斜杠“/” 或空格隔开，如“&7 0 5&”。点的坐标的表达patran中用方括号“[ ]”来表示坐标，坐标各分量之间可以用逗号“,”、斜杠“/”或空格隔开， 可以使用绝对坐标，也可以使用相对坐标，下面就以例子来说明。如“[0,7,8]”，“[3.1/17.5/19]”，“[0.3 18.29 -17.0]”，“[yp7 yn8 0.3]”（表示该点的x坐标与标号为7点的y坐标 相同，y坐标与标号为8的节点的y坐标相同，z坐标是0.3）等。坐标轴的输入在patran中，用大括号“{ }”表示坐标轴，例如“{[10 3 10] [3 7 0]}”（表示以点[10 3 10] 和 [3 7 0]为矢量方向的坐标轴），“{point 3 [8 5 8]}”（表示以标号为3的点和[8 5 8]点为矢量 方向的坐标轴）。72 of 39msc software▲ ▲通配符 使用# ： 最大编号 s , p：曲面 n：结点 c , l：曲线 t： thru pt , g：几何点 el：单元 如：s1:# 表1号到最高id号的全部曲面；n52t200表52到200号结点73 of 39msc software▲ ▲ 变量使用▲▲▲ 指定变量类型 ▲▲▲ 赋予常数 ▲▲▲ 在select databox中输变量名 如：real radius radius=5.0 [‘radius ‘,0. 0.0]▲ ▲ select menu select menu 是选择过滤器 当点某select databox数据输入区 后，相应select menu会自动弹出 如选点，弹出point select menu , 选线，弹出curve select menu， 选面，弹出 surface select menu 选体，弹出 solid select menu等任何点 几何点 结点 二线交点 线上一点 面上顶点 点面交点 面上任意拾取一点 输入点坐标或在屏幕上任意点典型点选择菜单74 of 39msc software几何模型以建立一个平板为例子说明（板的尺寸5 × 2）： 在patran中有多种方法： 1，最原始的方法，先建四个点，由四个点可以生成线，然后由 线生成面。 2，用向量点的方式生成 因为建立模型一般是都在专业的3d软件中建立，所有只做简单的说明75 of 39msc software创建、编辑几何create(创建) delete(删除) edit(编辑) show(显示) transform(变换) verify(检验) associate(相关) disassociate( 删 相 关) renumber(重编号) point(点) curve(线) surface(曲面) solid(体) coord(坐 标系 ) plane(平面) vector(矢量)76 of 39msc software▲ 点(point)■建立点(create/ point)方法 xyz interpolate arc center extract intersect offset pierce project 说 明根据[x，y，z]创建点，可在databox中用鼠标拾起，或在屏幕上捕捉 按均匀或等比方式在二点间产生n个点 在曲率中心创建点 在曲线或边指定位置创建点。如：ξ=0.5点为中点，ξ=0.333为三等分点 在二线或边交点处，创建点 给定偏置位移，创建点 创建线与面交点 点投影到线、面、体上创建点77 of 39msc software78 of 39msc software■显示点(show/ point)方 法 说 明location 显示点在坐标系中坐标值 distance 显示二点间距离 node 显示与该点相关结点79 of 39msc software■transform / point(变换点)方 法 translate rotate scale mirror mcoord pivot position vsum mscale一个矢量 转轴及转角 坐标系及缩放因子 镜面 二个坐标系 三个点：其中一个为原点，其它二点用来确 定转角及方向 三个原始点,三个目标点 二个原点及对应的二组xyz方向上的缩放因 子 参考坐标系，xyz缩放因子 移动矢量，旋转变换矩阵 新坐标点是对原点在xyz方向缩放后的坐标 新点是移动，缩放，旋转变换共同作用结果输入参数说 明根据给定矢量平移或拷贝点 给定转轴及转角，转动或拷贝点 在指定坐标系，放大或收缩点位置 根据指定镜面，产生点镜面映射 坐标值不变，参考坐标系由1变为2。在将模 型装配对准时有用 根据三个点所定义的转轴和转角，转动一个 点注：变换操作对所有几何一样80 of 39msc software■硬点、硬线 （associate/disassociate) 硬点: 指网格划分中必须为有限元结点的几何点 硬线: 指网格划分时必须处在有限单元边界上的几何线 作用：(1) 处理不同模型间连接 (2) 施加边界条件 (3) 定义物理特性 操作: associate 将point定义为surface或 curve的硬点 将curve定义为surface的硬线 disassociate 将定义的硬点、硬线还原成一般的点 或线 注：网格划分中,仅paver划分器能识别硬点、硬线81 of 39msc software 方 法 说 明 类 型▲ 线(curve)■线的select menupoint arc 3 point chain conic extract fillet intersect fit由二、三或四点产生直线、二次曲线或三次曲线 产生过三点的圆弧由一组首尾相连曲线产生复合线(chained curve)；可封闭 或不封闭；auto chain功能，自动查找并显示可行的下一 曲线简单曲线 简单曲线 复杂曲线 简单曲线 简单曲线 简单曲线 简单曲线 简单曲线 简单曲线 简单曲线 简单曲线 简单曲线 简单曲线 简单曲线 简单曲线 简单曲线由二端点及焦点，产生抛物线，双曲线或椭圆线 提取面的边，或在曲面或面某参数位置产生曲线 二线间产生倒角圆弧 两曲面交线 用参数化最小二乘法，产生拟合曲线 过面上二点或多点产生面内曲线 产生一条曲线与点间的距离最短的直线 按给定投影方向，将线向面上投影 由一组点产生分段折线任何线 曲线 面或体的边 二点定义曲线 曲线上一段 二面交线manifold normal project pwl spline tangent curve tangent point xyz involute revolve由一组点产生样条曲线（loft spline 或b-spline）二端切 线方向可指定二曲线公切线 从点向曲线作切线 输入起点，对应矢量，产生线 产生渐开线，形成齿廓曲线有用 由点，回转轴和转角创建园弧■线产生方法平面曲线产生：都须输入“construction plane list”，即曲线所在平面2d normal 2d circle 2d arc angles 2d arc 2angles 2d arc 3point 在平面内作一条垂线 在平面内画一个园 在平面内，根据园心，半径，起始角，终止角创建一条园弧 在平面内，根据指定的半径或园心，在二点间作一园弧 在三点间创建一圆弧82 of 39msc software83 of 39msc software84 of 39msc software85 of 39msc software86 of 39msc software■edit /curve方 式说明break blend打断曲线或边，可通过参数或点来定断开位置把二条或多条曲线(或边)合并成一条曲线；新曲线一阶导数连续,不会与原曲线一致disassemble extend merge refit reverse trim把(chained曲线分解成一组简单曲线 延长曲线 把多条曲线(边)合成一条;新曲线在指定公差内与原曲线一致 将曲线转换成相互连续的分段三次曲线 改变曲线参数方向 修剪曲线到指定位置87 of 39msc software■show /curve方 式 attribute arc angles length range node 说 明 显示曲线几何类型，长度和起始点等 显示有关圆弧信息 显示二线间夹角 显示长度在指定范围的部分特性，并求长度和 显示曲线(或边)上所有硬点88 of 39msc software▲ 面(surface)■面的select menu方 法 curvecomposit e decompo se说明过2，3或4个点产生一次，二次或三次曲面 将多个曲面合并成一大复杂曲面 将复杂曲面重构成由三角形，四边形曲面组成的简单曲面 由3条或4条封闭曲线，生成三角形或四边形曲面 提取实体表面，或按一定参数提取实体内某一面 二个面间产生倒角面 当二面交接处有裂纹时，用match消除间隙，以保证连接协调 二曲线间产生有理面 指定母面上一外边界，或一外边界和多条内边界，创建trimmed 面 过3或4个顶点创建面(或在母面上创建面) 指定原点及一矢量，创建矩形面 曲线(或边)沿指定方向拉伸出一面，拉伸时可进行缩放和转动 基线(base curve)沿路径(direction curve)滑动，形成曲面 曲线(或边)沿法向偏置产生曲面 曲线绕轴旋转产生曲面89 of 39任何面 曲面 体表面 二条线定面edge extract fillet match ruled■面产生法trimme d vertex xyz extrude glide normal revolvemsc software■edit / surface方 break blend disassemble edge match refit reverse sew 法 说 明曲面按某方式（如曲线，参数位置等）分割成多个小曲面 合并多个曲面为一个，且边界一阶导数连续 把trimmed surface打散，分解成简单曲面 消除相邻曲面间缝隙，使协调一致 将复杂曲面，用简单三次曲面（parametric cubes）替换，新曲面在指定公 差内与原始面一致 将曲面及其相应单元反向 自 动 缝 补 曲 面 ， 即 自 动 执 行 edit/point/equivalence和 edit/surface/edge match90 of 39msc software■91 of 39msc software■92 of 39msc software▲ 体(solid)■方 式 surface b-repdecompo se说 明根据2个，3个或4个简单面建1次，2次或3次简单实体根据一组协调封闭曲面生成b-rep实体指定实体内一些顶点位置，分解实体指定5~6个封闭边界面创建简单实体face vertex xyz extrude指定顶点建实体根据一矢量原点及一个矢量，建长方体 将曲面沿矢量方向拉伸成实体 注:：trimmed surface不能拉伸成-rep实体由基准曲面（base surface）沿1或2条路径（director curve）滑 动， 产生一个实体。注：trimmed surface不能作为基准曲面。glidenormal revolve将曲面沿法向偏置一段距离，形成实体将曲面绕坐标轴转一角度，产生实体93 of 39msc software■ 方 式 break blend 说 明 将简单实体按某方式分割成多个简单体 将多个简单实体合并成一个，且新实体在边界一阶导数连续disassemble将b-rep实体分解成一组简单实体refit reverse将复杂体转化成由相互连续的三次曲面描述的几何体 改变几何体三参数方向94 of 39msc software有限元分析的流程几何建模 网格划分 定义材料特性定义工况施加载荷和条件定义单元属性分析设置执行求解结果后处理95 of 39msc software模型的导入选择file—import，弹出如下图所示的界面96 of 39msc software网格划分划分网格是建立有限元模型时非常重要的一个步骤，分析软件划分网格的 能力和质量直接关系到分析结果的正确性和准确性，patran具有良好的网 格划分能力，能够完成各种复杂几何的网格划分，并且通过控制功能，可 以对划分过程和划分参数进行控制，以满足不同的需要。单元库点单元：一般用于动态问题中集中质量的处理 梁/杆单元：对一些标准的几何简化建模，可以提高求解速度。 三角形单元：适用于曲面的网格划分，所有曲面都可以用三角形单元划分 四边形单元：四边形单元的精确度要高于三角形单元，但其适应能力较差， 适合于较规则的曲面。 四面体单元：四面体单元适用于实体网格的划分 五面体单元：五面体单元也就是楔形单元 六面体单元：六面体单元相对于四面体和五面体单元来说，适用性稍差，但 其精度最高，适用于较规则实体的网格划分。 此外，还有一些常用的单元，如rbe2,rbe3等。97 of 39msc software网格划分的界面mesh，mesh seed，mesh control 单元编号，节点编号 单元类型 网格生成器 选择要划分的对象98 of 39msc software网格生成器patran中的网格生成器共有三个：isomesh、paver、tetmesh，它们有 不同的特点，有不同的适用范围： isomesh：可用于曲线、曲面和实体的网格划分，可以使用的单元类型有 三角形、四边形、四面体、五面体和六面体，通过指定划分参数，可以对 网格的划分进行严格的控制，甚至可以精确的控制每个节点的位置；但 是，该划分器只适用于简单的、规则的几何，如遇到b-rep solid、 trimmed surface等复杂几何，则要将其先转化成简单几何，但几何内的 硬点硬线将不起作用。 paver：可用于划分任意曲面，自动以三角形和四边形划分网格，此时， 对网格划分的控制不如“isomesh”强，可用“mesh seed”和“global length”来控制网格的密度，能识别曲面上的硬点硬线。适合于复杂的曲 面网格划分。 tetmesh：能对任何实体用四面体进行网格划分，可以通过“mesh seed” 或曲率半径来控制网格的密度。99 of 39msc software网格疏密的控制在实际应用中，对于不同的工程精度要求，以及同一项目的不同设计阶 段，对分析结果的精确度是不同的，比如，在初始设计阶段，可能只想 快速的计算应力的总体分布情况，此时，网格划分就可相对疏一些。对 应于不同的网格生成器，可以用不同的方法来控制网格的疏密。 mesh seed（种子点）：可以在曲线上等距/不等距的撒下一些节点的种 子，或是根据曲线的曲率半径来撒种（即指定一些点），将来划分网格 时，将以这些点为基本节点。 mesh control：是一种控制曲面上单元尺寸的方法。通过指定曲面上单元 的边长，来控制网格的疏密。100 of 39msc software自动生成网格一般来说，自动生成网格的步骤如下： 1 选择单元形状和拓扑形式，如quad、hex； 2 选择网格生成器，如“isomesh”、“tetmesh”，指定网格划分 参数； 3 指定“global edge length”，进行网格密度控制； 4 输入/选择相应的几何体； 5 apply101 of 39msc software用别的方法生成有限元网格除直接自动的生成网格之外，也可以通过对已有网格的操作生成新的网 格，如移动、转动、镜像、拉伸、滑动等，可生成新的网格，甚至由低阶 网格生成高阶网格。 移动、旋转、镜像（transform） 拉伸、滑动（sweep） 手工生成有限元网格（create）：有时，由于实际结构非常复杂，在 局部需要作详细处理，或是要在特定的位置生成特定的节点或单元， 这就需要手工处理，来一个一个的生成节点、单元，还有多点约束，102 of 39msc software非法结构离散节点不合法不同材料103 of 39msc software创建边界条件和载荷边界条件和载荷是有限元分析中不可或 缺的一部分，网格划分完成之后，就可 以施加边界条件了。patran中的边界条 可以直接施加到有限元模型，也可施加 到几何模型上，只要几何模型与有限元 模型是相关的即可。 每个载荷或边界条都有一个唯一的名 称，在创建时，就要给每个载荷或边界 条件命名。104 of 39msc software创建材料材料，是实际结构的承载体，任何实体都 由各种材料构成。但在分析中，则是通过 模量、强度、本构关系等参数，以数值的 形式来描述一种材料，定义一种材料，所 以，材料也可以叫做材料模型。在patran 中，通过指定一个唯一独立的名称，并将 各种属性赋予该名称来定义材料105 of 39msc software单元的属性在patran中，网格划分完毕之后，只是确定 了单元的空间拓扑关系，还需要定义其属性。106 of 39msc software工况工况是一个非常重要的概念，它是一组载 荷/边界条件的集合。在实际应用中，结构 在不同时刻、不同条件下受到的外部载荷 是不同的，所以就要依据不同的外部条件 对结构进行不同的分析，即一次将结构可 能的边界条件都定义下来，在按照实际需 要对这些条件进行分组，分成不同的工 况，分析时，每次施加一种工况于结构。 如果没有特别指定，新建的边界条件都输 入当前工况，也就是缺省“default”工况。 一般情况下，先在当前工况下建立所有的 载荷和边界条件，然后再创建新的工况。107 of 39msc software进行分析在准备提交分析之前，重要的任务是解算器 输入输出参数的设置，这些参数将直接控制 分析的进行和分析结果的输出。选择分析类型：solution type108 of 39msc software结果后处理results和insight，两者在后置处理方面有类 似之处，但insight可以提供一些更高级的处理 方法。109 of 39msc software模态分析理论(实特征值分析)实特征值分析就是求解无阻尼、无外载情况下运动方程的特征值及特征 向量。在没有阻尼及外载的情况下，简化后的运动方程的矩阵形式为： （1） 假定其解为简谐函数形式： 为特征向量或振型 为圆频率对假定的简谐函数形式解进行微分并代入运动方程（1），可得： （2） 简化后为: （3） 这个方程叫特征方程，是一系列相似的关于特征向量各分量的代数方程。110 of 39msc software特征方程在线性代数中的基本方程形式为： 特征向量 为特征值 a 为方阵 为单位矩阵 在结构分析中，特征方程中刚度矩阵和质量矩阵的表示导致固有频率和 振型的物理表示。 特征方程有两种可能的解：1)那么只有从物理的观点来看，它代表没有运动的情况，没有任何有用的帮助。 （det指行列式）2)或 ，都有 ，对每一个 可解出一系列离散的特征值 一个特征向量 满足方程式(3)，方程（3）可重写为：每一特征值和特征向量决定结构的一种自由振动形式。第 与第 个固有频率间的关系如下：个特征值111 of 39msc software特征值与特征向量的数目与动力自由度的数目相同。 固有频率和振型有许多特点使得它们在动力分析中非常有用。首先，当 一个线弹性结构在自由或强迫振动下振动时，它在任意时刻的振动形状 是所有模态的线性组合：为实对称矩阵（所有常见结构有限单元都是这种情况）时，有 下列数学性质：（4） （5） （6） （7）从式（5）以及（7）得到瑞利商：112 of 39msc software式（4）和（6）被称为模态正交特性，它意味着每一阶模态不同于其 他阶模态。从物理上看，模态正交意味着每阶模态形状是唯一的，一 阶振型不能通过其他振型的线性组合得到。 振型的一个重要特点是特征向量的振幅是任意的，振型是结构的基本 特征形状，因此是相对量，在运动方程的求解中，解的形式代表幅值 随时间变化的形状，因此当结构振动时，其基本的模态形状不会改 变，只是幅值变化。 尽管振型的幅值是任意的，但振型的形状是唯一的，因而，从实际考虑， 振型需要用一选定的方法规格化，一般用质量规格化，即质量归1。113 of 39msc software有阻尼时运动方程为：
01）临界阻尼： bcr 2 km
2mn bt / 2m 运动方程的解为：u(t )
bt)e运动形式为：系统按指数衰减，逐渐成静止，不振动。 2）超阻尼：b
bcr 运动形式为：结构返回到平衡位置，不振动。114 of 39msc software3）低阻尼：最普遍的阻尼情况是低阻尼，也称为欠阻尼。 解得形式为： 其中，a，b是系统初始条件决定的积分常数， d 代表系统 的固有圆频率。有阻尼圆频率与固有圆频率的关系式为： 称为阻尼比，是系统阻尼与临界阻尼的比值。所有有阻尼的结构都需要进行有阻尼自由振动分析。但是，大部 分的材料的阻尼比都比较小，由式（8）可得，有阻尼和无阻尼 结构的固有频率几乎相等。这个结论非常重要，因为计算有阻尼 固有频率所需要的计算量比计算无阻尼固有频率所需要的计算量 大许多，因此，可以用求解无阻尼固有频率的方式来决定系统的 动力特性，阻尼可以在分析的其他阶段考虑。 钢、铁：1e-4~6e-4，铝：1e-4；铜：2e-3115 of 39u(t)
b cosd t)ed
n 12bt / 2m（8）msc softwarenastran计算文件的介绍nastran语句（选择或默认） 文件管理段（选择或默认） 执行控制段 cend（限定符） 工况控制段 begin bulk（限定符） 数据段 enddata（限定符）116 of 39msc softwarenastran语句nastran语句是可选的，主要用来修改某些操作参数。例如，工作存 储状况、数据块的大小、数据块的参数、数值方法等。 nastran语句 用于特殊情况，在多数运行中是不需要的。文件管理段文件管理段也是可选的，对于大多数的msc nastran问题，不要求文 件管理语句，因为每次开始运行之前，都会执行缺省的文件管理段。执行控制段执行控制段的主要功能是规定执行作业分析解法的类型，对于msc nastran的每一个作业都是要求的。其他的一般功能包括可选的id语句， 目的在于识别作业，time语句可以设置作业执行的最大时间限制，执行 控制段的结束用cend限定符来标识。117 of 39msc software工况控制段执行控制段用于规定与控制分析结果的输出要求（即力、应力、位移等的 输出要求）。工况控制指令也能管理一组模型数据的输入，定义分析子工 况（如在一个作业中施加多组载荷），以及选取载荷和边界条件。工况控 制段总是跟随在执行控制段之后，而在数据段之前。数据段数据段总是在工况控制段之后，以限定符“begin bulk”开始，以限定 符“enddata”结束，包含了有限元参数的全部数据：几何、坐标系、 有限单元、单元性质、载荷、边界条件以及材料性质。在大多数分析 中，数据段构成了输入文件的绝大部分，其中的记录没有先后顺序，可 以按任何顺序进行排列。118 of 39msc software执行控制段sol 101 静力分析 sol 103 模态分析以cend结尾119 of 39msc software工况控制段subcase 1 spc = 2 load = 2 displacement(sort1,real)=all spcforces(sort1,real)=all stress(sort1,real,vonmises,bilin)=all120 of 39msc software输出控制
print punch
displaceme
输出计算得到的位移结果，sort1是根据求解类型，按照每个载荷、 频率、特征值或时间值，以列表的形式输出节点的位移；sort2是 以列表的形式输出每个节点在不同载荷、频率、特征值或时间值时 的位移值；print是将打印机作为输出终端；punch是将punch 文件作为输出终端；plot是产生位移但不输出位移；real或 imag的作用相同，输出位移的实部和虚部；phase是输出位移的 幅值和相位，相位以度为单位。psdf是输出随机响应计算的位移功 率谱密度函数；atoc是输出随机响应计算的位移自相关函数； rall是输出随机响应计算的位移功率密度函数和自相关函数；121 of 39msc software
print，punch
real或imag
， velocity
plot phase
print punch
， accelerati
122 of 39msc software
print，punch
real或imag
corne或bilin
plot sgage phase
center是输出cquad4单元中心处的力；corne或bilin 是用双线性外插值应变估计方法输出cquad4单元中心和节点 处的力；sgage是用应变插值方法输出cquad4单元中心和 节点处的力；123 of 39msc software
1 或 ， 或
sort print punch real imag vonmises strcurcornebilin
strain atoc
maxs shear fiber 或
sgage rall none
strain命令输出单元应变；vonmises输出vonmies等效应变，为默认 项；maxs或shear输出最大剪切应变；strcur输出板单元的参考平面 和曲率中心处的应变，为默认项；fiber计算z1和z2处的应变；structrue method n
fluid 124 of 39msc software数据段param,coupmass,1 param,post,n param,wtmass,0.102125 of 39msc softwarenastran输入文件的数据格式nastran输入文件的每行只能占用80个字符，这80个字符根据不同的 数据格式又分为若干的区域。 nastran输入文件的数据格式可以分为 固定短格式、固定长格式和自由格式三种。 固定短格式：每行10个区，每区8个字符。第1和第10个数据区中的数 据必须是左对齐。每个数据区内不能有空格。 自由格式：自由格式是在每个数据之间用逗号隔开，自由格式不严格 区分没个区域占多少字符。要跳过一个数据区，用两个逗号。 每个语句后可以加$符号进行说明。126 of 39msc software节点卡片grid id cp x1 x2 x3 cd ps seidcd 定义节点位移、自由度、约束和求解向量的参考坐标系编号， cd大于等于-1，等于-1时表示流固耦合模型中的流体节点；ps为 永久约束自由度，为1到6之间的整数。seid是超单元编号。grid 8 3.5 0. 0.127 of 39msc software单元cquad4 cquad4 ctria3 cquad4 ctetra chexa eid 1 eid 1 eid eid g7 pid 1 pid 1 pid pid g8 g1 1 g1 1 g1 g1 g2 2 g2 2 g2 g2 g3 13 g3 13 g3 g3 g4 g4 g5 g6 g4 12128 of 39msc software属性卡片pshell pid z1 mid1 z2 t mid4 mid2 12i/t**3 mid3 ts/t nsmpid是pshell数据卡的编号，mid1是材料属性卡的编号，t 是厚度，mid2是弯曲材料的属性卡的编号，12i/t**3是弯曲惯 性矩的比率，默认为1，ts/t是横向剪切厚度比，默认为 0.83333，nsm是单位面积的非结构质量，z1和z2是计算应 力的纤维距离，mid4是膜-弯曲耦合材料属性的编号。129 of 39msc software材料卡片mat1 mid st e sc g ss nu mcsid rho a tref gemid是材料的编号，e是材料的弹性模量，g是材料的剪切模 量，nu是材料的泊松比，e、g和rho三者中只需输入两者 即可，a是热膨胀系数，用于热计算，tref是参考温度，ge 是阻尼，用于动力学计算中，st、sc、ss分别是拉伸、压缩 和弯曲应力极限，用于安全计算中，对计算结果没有影响， mcsid是材料坐标系。130 of 39msc software约束及载荷卡片spc1 sid g7 c g8 g1 g9 g2 etc g3 g4 g5 g6sid是约束数据卡编号，c是自由度的分量，gi是节点或标 量点的编号。spcadd sid s8 force eid s1 s9 g s2 etc cid f n1 n2 n3 s3 s4 s5 s6 s7sid是force数据卡编号，在工况控制部分要有load=sid 项，g是节点的编号，f是集中力的幅值，n1,n2,n3是集中 力在cid局部坐标系中的方向矢量。load sid l4 l s4 l1 etc s1 l2 s2 l3 s3131 of 39msc software频率响应分析在随时间或频率变化的载荷作用下结构产生线性和非线性的 响应夏利轿车整车结构随机响应分析图1轿车有限元模型图图2四个悬置点上的激励谱曲线132 of 39msc software频率响应分析流程几何建模 网格划分 定义材料特性定义频率相关工况施加边界条件定义单元属性定义与频率相关的场定义与频率相关的载荷分析定义后处理133 of 39msc software直接法与模态法的比较模态法 小模型 大模型 少数激励频率 大量激励频率 高激励频率 非模态阻尼 更高的精度要求 优先采用 优先采用 优先采用 优先采用 优先采用 优先采用 直接法 优先采用134 of 39msc software相关的卡片频率动态载荷rload1 lseq sid darea sid darea force tabled ldloadsid ss1rloadtabled1tid x x1 y1y x2 df y2 ndf xn yn endtfreq1sid f1 tid type f1 g1tabdmp1f2g2f3g3etcendt135 of 39msc software卡片的引用关系工况控制段 dload loadsetdload 模型数据 rload lseq动力载荷（force） 时间（频率）分布darea(id) 引用连接静力载荷（force） 空间分布136 of 39msc software频响分析后的卡片例子sol 108（直接法） cend loadset=111 freq=222 spc=333 dload=4444 begin bulk param,g,0.06 freq1,222,20.,20.,49 dload,,1.0,4441 spcadd,333 rload1,4441,5,,,22221 lseq,111,5,3333 force,3333 tabled1,2.,1000.,1.,endt137 of 39rload1sid forcetabledlmsc software频响分析后的卡片例子sol 111（模态法） cend method=666 loadset=111 freq=222 spc=333 dload=4444 sdamping=555 begin bulk param,g,0.06 freq1,222,20.,20.,49 dload,,1.0,4441 eigrl,666,v1,v2,nd spcadd,333 rload1,4441,5,,,22221 lseq,111,5,3333 force,3333 tabled1,2.,1000.,1.,endtrload1sid forcetabledltabdmp1,555 ,0.,1.,1000.,1.,endt138 of 39msc softwarepatran中函数的格式pcl函数是任何有效的pcl函数表达式，pcl函数的输入有一定的语法要 求，变量的左上方要加一个撇号。0.3*`x-0.7*`y 。 对于三角函数，以“d”结尾的表示其使用的角度是度，而以“r”结尾的表示 其使用的角度是弧度。sind(angle)、sinr(angle) 并且，pcl函数中的字符是区分大小写的。139 of 39msc software瞬态响应分析流程几何建模 网格划分 定义材料特性定义时间相关工况施加边界条件定义单元属性定义与时间相关的场定义与时间相关的载荷分析定义后处理140 of 39msc software瞬态响应分析后的卡片例子sol 109（直接法） cend loadset=111 tstep=222 spc=333 dload=4444 begin bulk param,g,0.06 tstep,222,100,4e-4 dload,,1.0,4441 spcadd,333 tload1,4441,5,,,22221 lseq,111,5,3333 force,3333 tabled1,2.,1000.,1.,endt141 of 39tstepsid nd△tmsc software频响分析后的卡片例子sol 112（模态法） cend method=666 loadset=111 tstep=222 spc=333 dload=4444 sdamping=555 begin bulk param,g,0.06 tstep,222,100,4e-4 dload,,1.0,4441 eigrl,666,v1,v2,nd spcadd,333 rload1,4441,5,,,22221 lseq,111,5,3333 force,3333 tabled1,2.,1000.,1.,endttabdmp1,555 ,0.,1.,1000.,1.,endt142 of 39msc software第十章 后置处理(1)- result1. result后处理工具工 具 quick plot deformation fringe marker graph animation report freebody 工具说明 适于初级用户，以快捷方式提供云纹图，变形图及动画功能 变形图 云纹图 矢量图或张量图 xy坐标曲线图 制作动画 生成报告 自由体后置处理143 of 39msc software144 of 39msc software2.五个控制图符select result图符主要用于选取想作后处理结果 即：哪个工况下的哪种数据；或作xy坐标图时， 指定x坐标是什么，y坐标代表什么…要求: (1)在“select result case(s)”下选一个或多个工 况 (2)在“select fringe result”选一个结果及 quantity (3) apply145 of 39msc softwaretarget entities图符用于选择想要显示区域，缺省区域为当前视窗 (current viewport)如：想在某些单元上显示结果，将“target entity” 置 成element； 想在某种材料上显示结果，将“target entity”置 成materials等fringe attributes （下页图）用于设置与云纹图（fringe）显示特性相关所有参数如：色谱（spectrum） 显示范围（range） 单元是否收缩（element shrink factor） 是否自动显示最大最小值（show max/min label）……146 of 39msc softwaredeformation attributes用于设置result中与变形显示特性相关所有参数animation option（s）用于设置在result后处理中与动画相关参数注：select result”图符中的内容是必须选定 的，其它图符特性均有缺省值147 of 39msc software148 of 39msc software操作149 of 39msc software3. postpost，意为张贴， 是指在patran视窗中显示图形或xy坐标图 post action中有两功能：post/plots和post/ranges post/plots功能：控制哪些后置处理画面在屏幕上显示， 哪些从屏幕上隐去 post/ranges：允许将某一range（云纹图的色彩标定）赋予视窗range在menu bar上display/range定义 patran可同时将多幅图画post出来，以看综合效果150 of 39msc software第十一章 后置处理(2)-insightinsight是一种适 合于“动态”操纵显 示图形的后处理工 具 由insight control 和与 insight对应的 “action / tool” 组 成151 of 39msc software1. insight工具insight提供13种可混合使用的工具 混合使用指所有工具都可同时“张贴”(重叠显示，即post）到屏幕上（1）iso-surface（等值表面）基于结果的等值面基于坐标的等值面152 of 39msc software153 of 39msc software（2）contour（等高线）contour + marker 显示图154 of 39msc software（3）cursor（用光标屏幕捕捉）用光标在屏幕上随意点取（或输入标号），insight 将其值(标量，矢量 或张量)随即显示在屏幕上,也可同时写入一文件中155 of 39msc software（4）marker用自选标识（marker，如小球、正方体、三角等）来显示结果（5）vector显示矢量场（6）tensor显示张量场（7）fringe云纹图（8）deformation 变形图 （9 ）stream lines流线 矢量后处理方法 显示输入一组primary node，以某方式(园柱、实体、虚线等) 显示这些点上的流线（stream line）。只对3d有效156 of 39msc software（10）stream surface （11）threshold输入一个门槛值，将大于或小于该门槛值的结果显示出来（12）element根据积分点应力求单元应力值（如求四边形单元 四个积分点应力的平均值），后按单元显示填充 云纹形（13）values在选定node, element, face, edge, isosurface, streamline上，显示多点或单元应 力值 收缩的element显示图multiple insight tools157 of 39msc software158 of 39msc software2.产生insight 工具步骤(1). (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) action中选create或modify 选工具，如iso-surface、deformation、 cursor等 “fringe name”(或“cursor name”等)下， 输入一个工具名，或用缺省名 “result selection” 选取工况（load cases）和显示的结果 （如stress tensor、 displacements等） “result options”下显示结果更具体选择 “animation attributes…”中设有关动画操 作 “fringe attributes…” ，设显示属性 选“张贴”对象（posting target），可以 group , iso-surface , free surface等为显 示对象 apply产生工具(10)示例1 示例2159 of 39msc software3. insight controlinsight control在menu bar上，有post/unpost、 isosurface control、range control、animation control、modal control、rake control和 cursor result七项 insight工具制作完毕，可用insight control中 提供的工具，以动态或交互方式观察、分析结 果
post/unpost tools 同results中pos功能
isosurface control 用于控制已有isosurface工具几何位置 通过鼠标移动滑动杆，等值面位置随之 改 变，可很方便看清3d模型每截面状态160 of 39msc software range control 用于即时改变色谱（spectrum）标尺区间，并实时 在工具中反映。从而产生云纹图、等高线等的色彩和 空间位置随滑动杆的移动而改变的动态感觉。 注 ： isosurface control 和 range control 中 ， 在 “form actions”都有immediate和upon apply二选 项，immediate表屏幕显示随滑杆滑动而变化,upon apply表按apply后，屏幕显示才变化
animation control 用工具作动画或实时仿真
modal animation 快速制作模态动画；
rake control 用于生成rake，在streamline、stream surface 中， 显示点通过rake定义
cursor result 与cursor工具一起使用161 of 39msc software4. insight 界面缺省设置点menu bar中preference/insight 设置包括：显示方式，光照模型，背景色，标号是否显示等162 of 39谢谢
02:53:53 10:02:23 16:50:43 13:54:00 13:46:36 13:16:29 13:45:14 15:00:33}