用MSC.Patran的PCL二次开发用户界面

在对MSC .Patran进行二次开发时 ,通常要自己编写自定义的图形界面 ,以实现开发者所需的一些特殊功能 ,结合某些用户界面 ,说明利用PCL语言进行二次开发用户界面的过程和应注意的问题。

基于MSC.Patran/Nastran的复合材料层合板稳定性优化

建立了基于MSC.Patran/Nastran的PCL二次开发优化系统。优化分两级,第一级采用直接搜索法和正交试验法相结合优化分层厚度;第二级利用遗传算法优化铺层顺序,最终获得最佳铺层。经算例验证,该方法原理简单,易于实现,具有很强的实用性和通用性。

基于MSC.Patran的飞机典型耳片结构强度校核系统设计

建立飞机典型耳片的参数化建模系统,在进行非线性有限元分析结果的同时,也利用工程方法对飞机典型耳片的承载能力进行计算,得到2种典型耳片结构的强度校核结果。文章利用MSC.Patran二次开发功能,通过编译语言加载PCL(PATRAN Command Language)语言函数文件,开发了用户自定义菜单、图形界面和读取结果等功能,从而开发了飞机典型耳片结构强度校核系统。使用此系统对某些典型耳片结构案例进行分析,结果表明该程序不仅能够满足较大范围内的各种飞机典型耳片结构的强度校核要求,而且还可以大大提高飞机设计者的工作效率。

一种全四边形网格算法在MSC.Patran平台下的实现

文章详细的阐述了一种全四边形网格生成算法—改进的边界推进法的具体实现方法 ,并且将该算法在 MSC.Patran的平台上 ,用 MSC.Patran Command Language作为编程语言实现 ,最后举出该程序在船舶有限元分析中所实现的几个例子 ,用图示说明该算法在 MSC.Patran平台下实行的可行性。

应力和位移约束下的板壳结构截面优化

将准则法和数学规划法相结合,根据满应力准则将应力约束化为动态下限,借助单位虚载荷法将位移约束转化为设计变量的近似显函数,建立了满足应力和位移约束的优化模型.为了解决多变量的大型优化问题,根据对偶理论将上千设计变量的优化模型转化为几个变量的对偶模型,并通过二次规划求解.以MSC/Nastran软件为结构分析的求解器,借助MSC/Patran软件为开发平台,完成了板壳结构截面优化程序.程序完全和Patran及Nastran融为一体,在Patran中建立模型,利用Nastran分析计算,根据优化结果对设计变量调整,再用Nastran进行结构重分析,反复迭代直到结构重量收敛.算例表明程序的合理性和有效性,能够满足工程设计的需要.

参数化建模的螺栓法兰连接刚度分析

为分析几何参数对螺栓法兰连接刚度的影响,用MSC.Patran软件的二次开发工具PCL(Patran Command Language)建立了螺栓法兰连接的参数化模型。研究了螺栓法兰连接刚度随连接结构几何参数的变化规律并进行了灵敏度分析。经分析可知,连接结构刚度对开孔位置比例参数最敏感,其次是上法兰厚度。当上部段长度大于某一数值时,连接结构刚度对上部段长度参数不敏感,这一结论能为连接结构动力学简化建模提供一定理论参考。

基于PCL的高超飞行器结构参数化建模

在复杂的高超飞行器总体设计中,参数化建模起关键作用。该文根据结构分析软件MSC.Patran提供的二次开发语言PCL的特点,利用PCL实现参数化的高超飞行器结构建模功能。程序提供总体集成的接口便于总体集成优化。静应力与模态计算的结果显示出网格的有效性和计算的正确性。

基于Patran二次开发的星形药柱几何参数灵敏度分析

为了分析几何参数对星形药柱结构完整性的影响,在有限元软件MSC.Patran/Nastran平台上,用Patran的二次开发工具PCL(Patran Command Language)实现了星形药柱建模与分析的参数化。研究了星形药柱最大Von Mises应变随药型几何参数的变化规律并进行了灵敏度分析。结果表明,星形药柱肉厚、星角系数、星角数以及沟槽顶弧倒圆半径等对药柱结构完整性影响较大,药型设计时应重点关注这些参数。所提出的方法和相应结论可为固体发动机设计提供参考。

板壳结构满应力设计及在MSC/Nastran软件上的实现

根据满应力准则和板壳结构的应力与内力的关系,推导了求解板壳结构满应力设计的迭代关系式。采用无量纲设计变量实现变量连接,一个设计变量可以控制多个不同厚度的单元,扩大了程序的适用范围。在MSC/Nastran软件的基础上开发了适用于多工况、多变量的板壳满应力优化程序。利用Nastran的开放性,借助Pat-ran提供的PCL(Patran Command Language)开发环境,程序完全和Patran及Nastran融为一体。首先在Patran中建立有限元模型,利用Nastran进行有限元分析,按照满应力准则对设计变量调整,然后再次利用Nastran进行分析,这样反复迭代直到结构重量收敛。数值算例表明算法的可靠性、精确性和高效性,程序能够满足工程实际需要。

三角形机翼参数化有限元网格划分与调整方法

为缩短有限元建模周期,提高三角形机翼结构分析、设计与优化的效率疲,首先,以其满足预定气动性能的几何外形为输入,定义了易用的有限元节点与单元的编号规则;基于可设计的机翼内部构型参数及可变的有限元尺寸参数的设置,引入了翼肋贯穿截止准则以满足任意输入的内部构型的初步判断;借助自定义形状矩阵完成了节点布置与单元生成,进一步通过有限元网格细化完成了开口设置、翼肋贯穿位置修正及桁条建模.然后,基于已建立的有限元网格实现了内外侧副翼翼肋位置的小幅调整及旋转舵面的角度调整,以满足不同飞行状态下结构分析需求.最后,应用PCL语言开发了参数化建模模块,实例表明了方法的有效性和模块可靠性.

加筋板结构强度分析软件STRANAS设计和应用

以《飞机设计手册》为基础、试验数据为依托,研究了加筋板在面内和面外载荷作用下拉伸强度、压缩强度、剪切强度、拉压剪复合强度和拉压剪与内压复合强度计算方法。在此基础上研发了加筋结构强度分析模块,以及前后置处理模块,形成了加筋板强度分析软件STRANAS。软件以MSC/PATRAN为平台,综合集成了型材剖面特性库、材料库,实现了结构强度分析人机交互式建模功能和云图显示功能。工程应用表明:该软件建模效率高,计算精度满足工程需要,可用于对飞机壁板静强度设计。

基于PCL语言的浮体湿表面B样条面元生成方法

提出一种基于PCL语言生成浮体湿表面B样条面元的方法。介绍利用PCL语言生成浮体湿表面型值数据点,对型值数据点进行规范参数化,反算B样条面元控制点,以及生成由控制点计算得到的用于检查B面元质量的加密曲面网格这四个主要模块的程序流程,并对编写该程序时需要用到的PCL函数及注意事项进行说明。该方法充分利用MSC.Patran强大的图形处理及三维显示功能,可以准确生成任意形状浮体湿表面的B样条面元,为获得准确的高阶水动力结果奠定了基础。

基于热点应力法的船舶结构疲劳分析系统开发

船体结构的热点应力疲劳分析过程比较复杂,按照CCS《船体结构疲劳强度评估指南》实施起来比较困难。因此采用MSC.Patran二次开发语言PCL进行编程,开发船体结构热点应力疲劳分析系统,实现了扣除腐蚀余量、荷载计算、施加疲劳荷载、提取结果及分析的自动化,大大提高了船体结构热点应力疲劳分析的效率。

椭圆形舱口角隅有限元网格自动划分研究

针对椭圆形舱口角隅网格的自动划分方法,采用MSC.Patran二次开发语言PCL,编制了椭圆形舱口角隅网格的自动划分系统。应用此系统对多个不同尺寸的椭圆形角隅进行了热点应力分析,并且将其与相应尺寸的圆形角隅热点应力作了比较。计算结果表明:椭圆形舱口角隅自由边处的热点应力比圆形舱口角隅处小得多。

基于PCL语言的梁截面自动生成

在船体结构有限元建模的过程中,定义梁单元是既重要又繁琐的步骤。一艘船上的骨材种类通常很多,在建模时需要定义很多的梁单元截面属性。文章利用通用有限元软件Patran中的PCL(Patran Command Language)语言,对Patran进行二次开发,使建模过程中的梁单元截面自动生成,节约了建模时间。

舱段有限元模型中弯扭剪计算程序的开发及应用

以MSC．Patran软件为平台，利用其提供的PCL语言通过二次开发的形式，开发了适用于舱段有限元模型弯矩、扭矩、剪力计算的程序模块。简单介绍了该程序在某矿砂船上的应用过程，取得了计算速度快、计算结果更准确等效果。