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第1章 概述2

1.1 CAE技术及应用2

1.1.1 CAE的概念2

1.1.2 CAE软件的分类和应用状况2

1.2 MSC公司及其产品介绍3

1.2.1 MSC司介绍3

1.2.2 MSC司主要产品6

1.3 MSC Patran介绍17

1.3.1 开放式的几何建模18

1.3.2 多种分析的集成21

1.3.3 方便的有限元建模23

1.3.4 边界条件定义26

1.3.5 交互式的结果可视化后处理27

1.3.6 二次开发语言PCL30

1.4 MSC.Nastran软件功能介绍31

1.4.1 静力分析32

1.4.2 屈曲分析32

1.4.3 动力学分析33

1.4.4 非线性分析35

1.4.5 热传导分析35

1.4.6 空气动力弹性及颤振分析36

1.4.7 流-固耦合分析37

1.4.8 多级超单元分析38

1.4.9 高级对称分析38

1.4.10 设计灵敏度及优化分析39

1.5 Patran和Nastran相关的主要文件41

1.6 本章小结42

第2章 Patran和Nastran建模和分析过程44

2.1 Patran建模与Nastran分析流程44

2.1.1 Patran的用户界面介绍44

2.1.2 Patran建模和分析的一般流程47

2.2 一个典型工程问题的分析过程49

2.3 Patran有限元网格基础57

2.3.1 自由网格划分58

2.3.2 映射网格划分60

2.3.3 扫掠网格划分61

2.3.4 混合网格划分66

2.3.5 总体-局部模型和超单元等其他手段69

2.4 Patran曲面网格简介71

2.4.1 实体中面网格划分71

2.4.3 网格上重新生成网格73

2.4.2 片体网格划分73

2.4.4 高级曲面网格划分74

2.5 典型有限元模型75

第3章 Patran与CAD软件的接口80

3.1 Patran输入输出接口80

3.1.1 Patran输入接口80

3.1.2 Patran输出接口83

3.2 Patran读取CAD造型核心模型文件实例84

3.2.1 ACIS接口84

3.2.2 Parasolid接口86

3.3.1 Proe接口89

3.3 Patran读取CAD模型文件实例89

3.3.2 UG接口91

3.3.3 CATIA V4接口92

3.3.4 CATIA V5接口94

3.3.5 I-DEAS接口96

3.4 Patran读取转换文件实例97

3.4.1 IGES接口97

3.4.2 STEP格式模型101

3.4.3 STL接口103

4.2 实例1——平面桁架受力分析106

第4章 线性静力分析实例106

4.1 线性静力分析过程与步骤106

4.3 实例2——悬臂梁结构受力分析110

4.4 实例3——平板受力分析113

4.5 本章小结117

第5章 模态分析实例120

5.1 模态分析分析过程与步骤120

5.2 实例1——三维悬臂梁结构模态分析120

5.3 实例2——三维平板模态分析124

5.4 实例3——L型振动试验夹具模态分析128

5.5 本章小结133

第6章 动力学分析实例136

6.1 动力学分析类型136

6.2 动力学分析过程与步骤136

6.3 实例1——平板瞬态响应分析136

6.4 实例2——平板频率响应分析142

6.5 实例3——平板瞬态中击响应分析147

6.6 本章小结152

7.1.2 非线性分析的分类154

7.1.1 非线性分析的定义154

7.1 非线性分析的基本概念154

第7章 非线性分析实例154

7.1.3 非线性分析的特点155

7.2 非线性分析过程与步骤157

7.3 非线性分析实例1 为压厚壁圆筒弹塑性分析160

7.4 非线性分析实例2——受侧压圆柱壳167

7.4.1 问题描述167

7.4.2 建模及求解过程168

7.5 GLview Pro非线性分析结果后处理177

7.5.1 GLview Pro介绍177

7.5.2 内压厚壁圆筒弹塑性分析结果后处理180

7.5.3 受侧压圆柱壳结果后处理181

7.6 本章小结182

第8章 热分析实例184

8.1 热分析过程与步骤184

8.2 实例1——印刷线路板自由对流热分析184

8.3 实例2——印刷线路板热阻分析188

8.4 实例3——热交换器热流分析191

8.5 实例4——空间热辐射分析196

8.6 本章小结200

9.1.3 Nastran优化设计基本特征202

9.1.2 优化设计作用202

9.1.4 Nastran结构优化的优势202

第9章 优化分析202

9.1 优化简介202

9.1.1 优化设计概念202

9.1.5 Nastran支持的优化功能203

9.1.6 基本优化问题描述203

9.2 设计优化的过程与步骤204

9.3 优化分析实例1——三杆桁架静力优化问题208

9.3.1 问题描述208

9.3.2 分析过程209

9.4.2 分析过程224

9.4 优化分析实例2——简支板频率优化问题224

9.4.1 问题描述224

9.5 本章小结233

第10章 线性与非线性屈曲分析实例236

10.1 稳定性现象236

10.2 线性屈曲分析237

10.2.1 线性屈曲分析的特点237

10.2.2 线性屈曲分析的过程237

10.3 线性屈曲分析实例239

10.4 非线性屈曲分析方法245

10.4.1 非线性屈曲分析的特点245

10.4.2 非线性屈曲分析的方法245

10.5 非线性屈曲分析实例——侧压作用下的柱壳246

10.6 本章小结254

第11章 循环对称分析实例256

11.1 循环对称介绍256

11.2 循环对称基本理论258

11.3 循环对称分析的基本过程260

11.3.3 分析设置261

11.3.2 设置循环对称261

11.3.1 MSC.Patran建立有限元模型261

11.3.4 检查Nastran分析数据263

11.3.5 Patran处理循环对称结果264

11.3.6 Patran 后处理结果265

11.4 循环对称分析实例——叶片轮盘结构模态分析265

11.4.1 问题描述265

11.4.2 建模及求解266

11.5 本章小结273

12.1.3 Patran定义超单元的过程与步骤276

12.1.2 为什么使用超单元276

12.1 Nastran超单元276

第12章 超单元分析276

12.1.1 超单元概念276

12.2 超单元分析实例——六角形叶盘结构模态分析277

12.2.1 问题描述277

12.2.2 模型1建模及求解278

12.2.3 模型2求解285

12.3 本章小结287

13.1 模态有效质量分析290

13.1.1 模态参.与因子290

第13章 其他分析实例290

13.1.2 使用方法291

13.1.3 模态有效质量分析实例——卫星结构291

13.2 整体-局部分析——带孔平板297

13.2.2 总体模型分析298

13.2.3 局部模型分析301

13.3 电子机柜随机振动分析302

13.4 叶片预应力模态分析310

13.4.1 非线性模态分析310

13.4.2 问题描述311

13.4.3 计算分析过程311