MSC.Patran与MSC.Nastran优化分析教程：三杆结构重量最小化

"该资源是关于2020年通信工程师中级考试中涉及的优化分析内容，特别是通过Patran软件进行的结构优化分析实例。它介绍了如何使用Patran创建有限元模型并进行优化，目标是减小结构重量，同时保持1阶频率在特定范围内。教程提到了Patran与MSC.Nastran的结合使用，并概述了这两个软件的基本功能和使用流程，包括几何建模、分析类型和后处理等。" 本文主要讨论了Patran软件在优化分析中的应用，特别是在2020年通信工程师中级考试中的实践案例。Patran是一个强大的有限元前处理器，支持多种分析，包括优化分析。在给出的例子中，优化的目标是使三杆结构的重量最小化，同时满足结构的1阶频率位于1500~1550Hz之间，这是一个典型的工程约束问题。 首先，创建新数据库文件的步骤如下： 1. 通过【File】菜单选择【New】，创建名为“bi_metal”的新文件。 2. 设置分析代码为MSC.Nastran，分析类型选择为热力学分析。 接着，直接在Patran中构建有限元模型： 1. 使用【Action】→【Create】→【Node】，通过编辑方法定义节点坐标，例如在[-10 0 0]、[0 0 0]、[10 0 0]和[0 -10 0]的位置创建了四个节点。 Patran与MSC.Nastran的结合使用，提供了全面的工程分析解决方案。MSC.Nastran是一个强大的有限元求解器，能执行静态分析、屈曲分析、动力学分析、非线性分析、热传导分析、气动弹性颤振分析、流固耦合分析、多级超单元分析、高级对称分析以及设计灵敏度和优化分析。这些分析类型覆盖了广泛的工程领域，使得工程师能够解决复杂的问题。 Patran的用户界面友好，支持开放式几何访问和模型构造，以及结果的交互式可视化后处理。其内置的PATRAN-PCL命令语言允许高级用户进行定制化操作。此外，Patran还支持导入和导出几何模型，方便数据交换和修复损坏文件。 总结来说，这个资源提供了一个基础的Patran使用教程，特别关注了结构优化分析，这对于理解和掌握通信工程中结构性能优化至关重要。通过学习和实践，工程师可以更有效地运用这些工具解决实际工程问题。