patran三维有限元网格划分实例

课程 8. 另一种U形夹的

三维有限元网格

目的:

?用链接生成一条曲线。

?生成一个修剪表面。

?用表面网格延伸成体单元。

?使用有限元转化操作。

模型描述:

在本练习中，将生成如下图所示的U形夹几何模型。它由一个简单表面和一个平面修剪面构成。首先，在表面上生产四边形网格，然后由这些网格经延伸生成体单元。最后转化这些单元，完成模型。

建议的练习步骤:

?生成新数据库并命名deja_vu.db。设置近似最大模型尺寸为8单位，

用MSC/NASTRAN作为分析代码。

?生成一个表面来定义U形夹的主体，用线来定义孔的内、外表面边界。

?链接外部曲线产生一个连续的环，用曲线定义孔并产生第二条环。

?用外环产生一个修剪面并产生“孔洞”。

?用相同网格来划分简单表面的网格，用平铺网格来划分修剪面的网

格。然后按U形夹各部分的厚度来拉伸网格。

?转换孔区域的网格，最后完成U形夹有限元模型。

练习过程:

1.生成新数据库并命名deja_vu.db。设置近似最大模型尺寸为8单位，用MSC/NASTRAN作为分析代码。

File/New Database

New Database Name

New Model Preference

Tolerance Based on Model

Approximate Maximum

Model Dimension:

Analysis Code:

2.生成一个表面来定义U形夹的主体，用线来定义孔的内、外表面边界。

生成第一个表面，将用来构成U形夹的主体。

Geometry

Action:

Object:

Method:

Vector Coordinate List:

将在总体坐标系下产生一个4×4的正方形平面。

接着，定义U形夹的其余界，首先是孔。

Action:

Object:

Method:

孔中心位置是X=6，Y=2。它也将是转动矢量的基点。若绕Z轴正方向转动，则需在此方向上另定义一点作为转动矢量的端点。

单击Axis数据框，把内容改为{［6,2,0,］［6,2,1］}。两个括符之间定义了MSC/PATRAN的一个轴。

Axis:

Total Angle

再定义圆上的任一点，以用来执行拖拉操作。例如，单击Point List数据框并键入［5 2 0］

Point List:

再定义外边界。

Total Angle

Point List:

产生最后两条曲线来闭合外边界。

Action:

Object:

Method:

选择工具条中如下的Label Control图标来打开曲线标号开关。

将出现Label Control Panel，再选Curve图标。

再从工具条中选择如下图标打开显示线开关。

在下图所指示的点之间生成直线。

连接这两点

再连接这两点

3.链接外部曲线产生一个连续的环，用曲线定义孔并产生第二条连续的环。把接外边界各段链接成一条曲线，用这条曲线来定义U形夹模型的外边界。

Action:

Object:

Method:

Curve List:

参看下页图中曲线的位置。

当问及是否删除原线时，回答Yes。

4. 用内外环产生一个平面修剪面。

Action:

Object:

Method:

Outer Loop List:选择刚才生成的曲线

Inner Loop List: 选择内圆环

当问及是否删除原线时，回答Yes。

模型现在如下图所示

5.用相同网格来划分简单表面（绿色）的网格，用平铺网格来划分修剪面（红紫色）的网格。然后按U形夹各部分的厚度来拉伸网格。

单击主框中的Meshing钮。

Finite Elements

Action:

Object:

Method:

Global Edge Length:

用Isomesh来划分表面1。

用Paver来划分表面2。

现在，将用表面单元拉伸成体单元。

Action:

Object:

Method:

按如下改变Mesh Control框的内容。

Number:

Normal Length

Delete Original Element

Base Entity list

在选择菜单中，拾取Meshed Entity图标，然后...

再拾取Meshed Surface 图标。找不到？？？

再选择表面1。

在Finite Element框中，选择Mesh Control...

Number:

Normal Length

Delete Original Element

Base Entity List

6.转换孔区域的网格，最后完成U形夹有限元模型。

现在，产生U形夹的另一边。

Action:

Object:

Method:

Translation Vector

Element List

单击Element List框，并选择表面2中所有四边形单元用来延伸。

把视图改为Isometric，显示风格改为Hidden Line。

在Hidden line显示线风格下，可能有一些块会丢失。这是因为当有限元网格

(FEM)和几何体都存在于同一空间时，MSC/PATRAN并不知道何者优先显示。因此，在显示时就会发生错误或丢失块。通过擦去几何体即可改正这个错误。

Display/Plot/Erase…

退出Patran，完成这个练习。