目 錄 第 1章　Patran、Dytran概述　1 1.1　Patran介紹　2 1.1.1　圖形用戶界面　2 1.1.2　CAD幾何模型的直接訪問　2 1.1.3　幾何造型功能　3 1.1.4　分析集成　3 1.1.5　有限元建模　4 1.1.6　結(jié)果交互式可視化后處理　5 1.1.7　高級用戶化工具　5 1.2　Dytran介紹　5 1.2.1　完整的單元庫　6 1.2.2　豐富的材料庫　6 1.2.3　接觸算法　6 1.2.4　面向行業(yè)的強大分析能力　7 1.2.5　獨特的仿真技術(shù)　7 1.2.6　提升效率　7 1.2.7　瞬態(tài)結(jié)構(gòu)分析（碰撞或沖擊）　8 1.2.8　流固耦合　9 1.2.9　歐拉網(wǎng)格技術(shù)　9 1.2.10　多種求解方法　10 第 2章　Patran建模和Dytran 分析過程　11 2.1　有限元分析簡介　12 2.2　Patran建模和Dytran分析流程　12 2.2.1　Patran 2020 的用戶界面　13 2.2.2　Patran建模和Dytran分析的一般流程　15 第3章　創(chuàng)建幾何模型　17 3.1　直接創(chuàng)建幾何模型　18 3.1.1　創(chuàng)建點　18 3.1.2　創(chuàng)建曲線　22 3.1.3　創(chuàng)建曲面　29 3.1.4　創(chuàng)建三維實體　37 3.2　輔助建�！�40 3.2.1　創(chuàng)建坐標系　41 3.2.2　創(chuàng)建平面　43 3.2.3　創(chuàng)建矢量　45 3.3　轉(zhuǎn)換創(chuàng)建的幾何模型　46 3.4　Patran的輸入接口與輸出接口　51 3.4.1　Patran的輸入接口　51 3.4.2　Patran的輸出接口　53 3.5　編輯幾何模型　53 3.5.1　編輯點　54 3.5.2　編輯曲線　54 3.5.3　編輯曲面　56 3.5.4　編輯實體　60 3.6　其他幾何操作　62 3.6.1　刪除功能　63 3.6.2　信息顯示　63 3.6.3　檢查幾何模型　63 3.6.4　關(guān)聯(lián)　64 3.6.5　反關(guān)聯(lián)　64 3.6.6　重新標號　64 3.7　圓頂凸臺建模實例　64 3.7.1　創(chuàng)建立方體　65 3.7.2　在實體表面中心創(chuàng)建點　65 3.7.3　顯示點的標號　66 3.7.4　在一個實體表面創(chuàng)建球面　67 3.7.5　進行布爾運算　67 3.8　實例——托架建模　68 3.8.1　創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫模型　68 3.8.2　創(chuàng)建二維平面圖　68 3.8.3　創(chuàng)建三維實體　71 3.8.4　創(chuàng)建切割實體模型　72 3.8.5　創(chuàng)建底部圓孔　74 3.8.6　打印痕　75 第4章　劃分有限元網(wǎng)格　78 4.1　單元庫簡介　79 4.2　直接創(chuàng)建有限元網(wǎng)格　80 4.2.1　網(wǎng)格生成器的分類　80 4.2.2　幾何協(xié)調(diào)性和有限元協(xié)調(diào)性　82 4.2.3　自動生成網(wǎng)格　82 4.2.4　手動生成網(wǎng)格　82 4.2.5　創(chuàng)建多點約束　83 4.3　轉(zhuǎn)換創(chuàng)建的有限元網(wǎng)格　83 4.3.1　移動、旋轉(zhuǎn)和鏡像創(chuàng)建的節(jié)點或單元　84 4.3.2　拉伸、滑動創(chuàng)建的單元　85 4.4　修改有限元網(wǎng)格　85 4.4.1　修改網(wǎng)格　85 4.4.2　修改單元　86 4.4.3　修改梁/桿單元、三角形單元、四邊形單元、四面體單元　87 4.4.4　修改節(jié)點　87 4.4.5　修改網(wǎng)格種子　88 4.5　檢查有限元網(wǎng)格　88 4.5.1　有限元網(wǎng)格的檢查　88 4.5.2　檢查三角形單元的質(zhì)量　89 4.5.3　檢查四邊形單元的質(zhì)量　89 4.5.4　檢查四面體單元的質(zhì)量　90 4.5.5　檢查五面體單元的質(zhì)量　90 4.5.6　檢查六面體單元的質(zhì)量　90 4.5.7　檢查節(jié)點　90 4.5.8　檢查中間節(jié)點　90 4.5.9　檢查超級單元　91 4.6　基于有限元網(wǎng)格模型的其他操作　91 4.6.1　重新標號　91 4.6.2　聯(lián)結(jié)　92 4.6.3　解除聯(lián)結(jié)　92 4.6.4　優(yōu)化　92 4.6.5　顯示信息　92 4.6.6　刪除有限元元素　93 4.7　創(chuàng)建有限元網(wǎng)格實例　93 4.7.1　支架網(wǎng)格劃分實例　93 4.7.2　連桿網(wǎng)格劃分實例　96 4.8　實例——用拉格朗日法進行泰勒沖擊試驗的網(wǎng)格劃分　99 4.8.1　創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫文件　99 4.8.2　創(chuàng)建幾何模型　100 4.8.3　網(wǎng)格劃分　102 第5章　單元屬性　104 5.1　單元屬性概述　105 5.2　拉格朗日單元　105 5.2.1　單元的定義　106 5.2.2　體單元　106 5.2.3　殼體單元　107 5.2.4　膜體單元　107 5.2.5　剛性結(jié)構(gòu)　107 5.2.6　梁單元　109 5.2.7　桿單元　110 5.2.8　彈簧單元　110 5.2.9　阻尼器單元　112 5.2.10　集中質(zhì)量　113 5.3　歐拉單元　113 5.4　材料模型中支持的單元　114 5.5　歐拉網(wǎng)格　117 5.5.1　正交網(wǎng)格　117 5.5.2　自動網(wǎng)格的生成　118 5.5.3　局部歐拉網(wǎng)格　119 5.5.4　歐拉子網(wǎng)格　119 5.5.5　不同疏密程度的網(wǎng)格　120 5.6　實例——更改網(wǎng)格物理特性及改變材料　121 5.6.1　保存副本數(shù)據(jù)庫　122 5.6.2　更改網(wǎng)格物理特性　123 5.6.3　改變材料　123 5.6.4　為歐拉形狀創(chuàng)建坐標系　124 第6章　約束和加載　126 6.1　約束和加載概述　127 6.2　單點約束　128 6.3　接觸面　129 6.3.1　一般接觸和分離　129 6.3.2　單面接觸　131 6.3.3　離散網(wǎng)格點　131 6.4　拉格朗日荷載　133 6.4.1　集中荷載和力矩　133 6.4.2　壓力載荷　134 6.4.3　強制運動　134 6.4.4　初始條件　135 6.5　歐拉荷載和約束　135 6.5.1　流動邊界　136 6.5.2　剛性墻　136 6.5.3　初始條件　136 6.5.4　燃燒　139 6.5.5　爆轟　139 6.5.6　歐拉黏性與表面摩擦　139 6.6　實例——用拉格朗日法進行泰勒沖擊試驗的約束和加載　139 6.6.1　創(chuàng)建網(wǎng)格物理特性　139 6.6.2　創(chuàng)建耦合面　140 6.6.3　歐拉網(wǎng)格的初始化　141 6.6.4　歐拉網(wǎng)格的定義　143 6.7　實例——用歐拉法進行泰勒沖擊試驗的約束和加載　144 6.7.1　為歐拉單元創(chuàng)建新的載荷工況　144 6.7.2　創(chuàng)建歐拉初始形狀　144 6.7.3　創(chuàng)建歐拉初始值　146 6.7.4　歐拉區(qū)域的定義　147 6.7.5　創(chuàng)建虛擬耦合　147 6.7.6　創(chuàng)建歐拉網(wǎng)格　148 第7章　流固耦合　150 7.1　一般耦合　151 7.2　封閉容積　151 7.3　孔隙率　152 7.3.1　速度法　153 7.3.2　壓力法　154 7.3.3　效率　154 7.4　多耦合面　155 7.4.1　使用Patran的Dytran首選項　155 7.4.2　耦合面失效　156 7.4.3　多孔耦合面　156 7.4.4　域之間的流動　156 7.4.5　初始化　157 7.4.6　輸出　157 7.4.7　停用　158 7.5　歐拉方程的流體和氣體求解器　158 7.6　模擬容器充液　159 7.6.1　上方氣體　159 7.6.2　熱灌裝　159 7.7　任意拉格朗日-歐拉耦合　160 7.8　自動耦合　160 7.8.1　以耦合面為屏障　161 7.8.2　T型接頭　166 7.8.3　自動耦合輸出　167 7.8.4　歐拉初始化　167 7.8.5　帶自動耦合運行　168 第8章　運行分析　169 8.1　運行分析概述　170 8.1.1　工具欄　170 8.1.2　分析順序　170 8.2　在Dytran中使用建模程序　170 8.2.1　網(wǎng)格點　171 8.2.2　單元　171 8.2.3　材料和屬性　172 8.2.4　約束條件　172 8.2.5　載荷　172 8.3　數(shù)據(jù)處理　172 8.3.1　編譯數(shù)據(jù)　172 8.3.2　檢查數(shù)據(jù)　173 8.4　執(zhí)行Dytran　173 8.4.1　運行DMP作業(yè)　173 8.4.2　使用隊列或調(diào)度程序　175 8.4.3　運行Dytran　176 8.4.4　停止Dytran　176 8.5　由Dytran創(chuàng)建的文件　176 8.6　輸出結(jié)果　178 8.6.1　輸出規(guī)范　178 8.6.2　結(jié)果類型　180 8.7　重新啟動　183 8.7.1　重新啟動以前的分析　184 8.7.2　預(yù)應(yīng)力分析　184 8.8　控制分析　185 8.8.1　修改時間步長　185 8.8.2　歐拉單元的混合　185 8.8.3　耦合子循環(huán)　185 8.8.4　單元子循環(huán)　185 8.8.5　限制　185 8.9　后處理　186 8.9.1　繪制結(jié)果的時間變化　186 8.9.2　繪制實際位移　186 8.9.3　繪制有效塑性應(yīng)變　186 8.9.4　繪制速度場　186 8.9.5　動畫分析　186 8.10　實例——用拉格朗日法進行泰勒沖擊試驗的運行和分析　186 8.10.1　設(shè)置分析求解參數(shù)　187 8.10.2　定義組　188 8.10.3　提交運行　190 8.10.4　時間歷程　190 8.10.5　后處理　192 8.11　實例——用歐拉法進行泰勒沖擊試驗的運行和分析　194 8.11.1　設(shè)置分析求解參數(shù)　194 8.11.2　修改模型數(shù)據(jù)文件　195 8.11.3　提交運行　196 8.11.4　后處理　196 8.11.5　結(jié)果對比　198 第9章　水下爆炸分析實例　199 9.1　問題分析　200 9.2　創(chuàng)建幾何模型　200 9.2.1　創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫文件　200 9.2.2　創(chuàng)建幾何模型　201 9.2.3　創(chuàng)建材料參數(shù)　201 9.3　約束和加載　203 9.3.1　創(chuàng)建網(wǎng)格物理特性　203 9.3.2　創(chuàng)建耦合面　203 9.3.3　定義歐拉網(wǎng)格的初始狀態(tài)　204 9.3.4　定義歐拉網(wǎng)格　207 9.4　分析設(shè)置　207 9.4.1　檢查工況　207 9.4.2　設(shè)置分析求解參數(shù)　208 9.4.3　修改模型數(shù)據(jù)文件　211 9.5　提交計算及后處理　215 9.5.1　提交計算　215 9.5.2　后處理　216 第 10章　地雷EFP成型射流穿甲分析實例　221 10.1　問題分析　222 10.2　創(chuàng)建幾何模型　222 10.2.1　創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫文件　222 10.2.2　導(dǎo)入藥型罩模型　223 10.2.3　創(chuàng)建材料參數(shù)　224 10.3　約束和加載　227 10.3.1　修改網(wǎng)格物理特性　227 10.3.2　創(chuàng)建網(wǎng)格物理特性　227 10.3.3　創(chuàng)建耦合面　227 10.3.4　定義歐拉網(wǎng)格的初始狀態(tài)　228 10.3.5　定義歐拉網(wǎng)格　233 10.4　分析設(shè)置　233 10.4.1　檢查工況　233 10.4.2　設(shè)置分析求解參數(shù)　234 10.4.3　修改模型數(shù)據(jù)文件　238 10.5　提交計算及后處理　239 10.5.1　提交計算　239 10.5.2　后處理　240 第 11章　飛機加油軟管分析實例　250 11.1　問題分析　251 11.2　創(chuàng)建幾何模型　251 11.2.1　創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫文件　251 11.2.2　導(dǎo)入幾何模型　252 11.2.3　網(wǎng)格劃分　252 11.3　約束和加載　254 11.3.1　創(chuàng)建材料參數(shù)　254 11.3.2　創(chuàng)建網(wǎng)格物理特性　256 11.3.3　創(chuàng)建耦合面　257 11.3.4　定義歐拉網(wǎng)格的初始狀態(tài)　259 11.3.5　定義歐拉網(wǎng)格　261 11.3.6　定義固定約束　263 11.4　分析設(shè)置　265 11.4.1　檢查工況　265 11.4.2　設(shè)置分析求解參數(shù)　265 11.4.3　修改模型數(shù)據(jù)文件　268 11.5　提交計算及后處理　270 11.5.1　提交計算　270 11.5.2　后處理　271 第 12章　結(jié)構(gòu)抗暴分析實例一　275 12.1　問題分析　276 12.2　創(chuàng)建幾何模型　276 12.2.1　創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫文件　276 12.2.2　導(dǎo)入有限元模型　276 12.2.3　創(chuàng)建幾何模型　278 12.2.4　創(chuàng)建材料參數(shù)　278 12.3　約束和加載　280 12.3.1　創(chuàng)建網(wǎng)格物理特性　280 12.3.2　修改網(wǎng)格物理特性　281 12.3.3　創(chuàng)建耦合面　282 12.3.4　定義歐拉網(wǎng)格　284 12.3.5　定義歐拉網(wǎng)格的初始狀態(tài)　287 12.3.6　定義地面剛體的固定約束　290 12.4　分析設(shè)置　290 12.4.1　檢查工況　290 12.4.2　設(shè)置分析求解參數(shù)　291 12.4.3　修改模型數(shù)據(jù)文件　293 12.5　提交計算及后處理　295 12.5.1　提交計算　295 12.5.2　后處理　296 第 13章　結(jié)構(gòu)抗暴分析實例二　300 13.1　問題分析　301 13.2　創(chuàng)建幾何模型　301 13.2.1　創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫文件　301 13.2.2　導(dǎo)入有限元模型　302 13.2.3　創(chuàng)建材料參數(shù)　302 13.3　約束和加載　304 13.3.1　創(chuàng)建網(wǎng)格物理特性　304 13.3.2　修改網(wǎng)格物理特性　304 13.3.3　創(chuàng)建耦合面　306 13.3.4　定義歐拉網(wǎng)格　306 13.3.5　定義歐拉網(wǎng)格的初始狀態(tài)　307 13.4　分析設(shè)置　310 13.4.1　檢查工況　310 13.4.2　設(shè)置分析求解參數(shù)　311 13.4.3　修改模型數(shù)據(jù)文件　313 13.5　提交計算及后處理　314 13.5.1　提交計算　314 13.5.2　后處理　314 第 14章　火藥密閉實驗分析及參數(shù)擬合實例　320 14.1　基本理論　321 14.2　問題分析　322 14.3　分析設(shè)置　323 14.3.1　創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫文件　323 14.3.2　查看BDF文件　324 14.3.3　編輯DAT文件　324 14.4　提交計算及后處理　327 14.4.1　提交計算　327 14.4.2　后處理　328 第 15章　火藥作用下彈片運動分析實例　336 15.1　創(chuàng)建幾何模型　337 15.1.1　創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫文件　337 15.1.2　創(chuàng)建彈片幾何模型　337 15.1.3　創(chuàng)建彈片結(jié)構(gòu)有限元網(wǎng)格　338 15.1.4　創(chuàng)建材料參數(shù)　339 15.2　約束和加載　340 15.2.1　創(chuàng)建網(wǎng)格物理特性　340 15.2.2　創(chuàng)建耦合面　341 15.2.3　定義歐拉網(wǎng)格的初始狀態(tài)　342 15.2.4　定義歐拉網(wǎng)格　343 15.2.5　定義彈片固定約束　343 15.3　分析設(shè)置　344 15.3.1　檢查工況　344 15.3.2　設(shè)置分析求解參數(shù)　345 15.3.3　修改模型數(shù)據(jù)文件　349 15.4　提交計算及后處理　351 15.4.1　提交計算　351 15.4.2　后處理　351 附錄　工具圖標　358