MSC PATRAN参数化框架结构静力有限元分析方法

本文主要探讨了基于Patran环境的框架结构参数化有限元分析技术，该研究发表于2007年的《重庆大学学报(自然科学版)》第30卷。文章指出，MSC公司的PATRAN软件提供了一种PCL语言，支持编程式参数化有限元分析，使得设计者可以通过输入可变参数，自动构建和分析框架结构的静力模型。这种方法实现了有限元分析的自动化，极大地提升了工作效率，尤其是在处理复杂框架结构时。 作者首先介绍了软件系统开发的基本思路，区分了三种不同的参数化有限元分析方法。第一种方法是利用具有参数化功能的CAD软件（如UGII或PRO/E）进行几何建模，然后通过中性文件格式导入有限元分析软件，这种方法通用性强但可能因文件格式理解差异导致信息损失；第二种方法是在有限元软件内部进行参数化，适用于有限元软件具备相应功能的情况，但处理的几何模型通常较简单；第三种方法是将整个有限元分析过程写入脚本，如"命令流"，通过自动化提交给求解器，这种方法能够进行全参数化处理，但目前支持程度有限，主要在ANSYS和ABAQUS等少数软件中可用。 文章的核心贡献在于开发了一种具有弹出式菜单界面的参数化设计软件系统，这使得设计人员能够更加便捷地使用PATRAN进行参数化有限元分析。通过实际工程实例的计算，验证了这套软件的有效性和准确性，证明了参数化方法在工程实践中的重要意义，不仅解放了工程师从繁琐的手动操作中，还显著提高了分析的精度和效率。 这篇论文不仅详细阐述了参数化有限元分析的原理和技术细节，还展示了如何将其应用于框架结构设计中，对于提高工程设计的自动化水平和效率具有实际应用价值。同时，它也揭示了未来在有限元分析软件中进一步集成参数化功能的潜力和发展方向。