Patran和Nastran初探：有限元分析新篇章

一直计划的公众号“玩转patran /nastran ”总算是与大家见面了 ，开这个号一方面是对自己与patran/nastran摸爬滚打十余年的工作进行一个初步的梳理，另一方面也是有一个与大家进行交流的平台，能够共同进步。然而，第一篇写点啥想了好久，感觉都不太满意，最后思来想去，作为一名技术工程师，还是比较擅长按照技术型思维来开展工作，鉴于此，第一篇文章就不聊软件的具体细节内容了，就先谈谈patran/nastran的简单概貌，以及后续的初步计划，作为本号后面开展工作的一个基本大纲吧。

在CAE有限元仿真分析 这个领域，patran/nastran这个商业软件算得上也是鼻祖一代了，不过最近这些年的热度有点被abaqus /ansys 等软件抢过了风头，有点日薄西山的节奏。但是至今，在船舶航空航天等国防领域，patran/nastran仍然是开展仿真分析必不可或缺的工具之一，对于想进国防领域研究所工作的相关专业学生，熟练掌握这个技能绝对是一个重要的加分项。

我们都知道有限元即有限单元法，是一种离散化近似模拟连续结构的数值求解方法，所以在进行仿真分析时，我们的首要工作就是要对实际结构进行离散处理，也就是常说的划分网格，然后就是定义材料属性、单元属性、位移约束边界和力的约束边界等，定义好了之后再开展分析。所以呢，开展有限元仿真分析的第一步是进行前处理，生成标准的分析文件，这一步由patran来完成，当然也可以结合其他前处理软件（例如hypermesh ）一起完成；第二步，将生成的标准分析文件（后缀bdf），提交计算，这一步由nastran来完成。也就是说开展分析计算的核心程序都被封装在了nastran中，并由此定义了一套严格的标准分析文件的格式，而为了适应nastran的生态规范，提高工作效率，前处理软件patran应运而生，根据实际问题通过常规前处理即可。

由于patran只是前处理的工具，对于所有的分析类型操作过程大同小异。基于此，还是以nastran为主线开展后续工作。按照求解序列划分，常见的分析类型如下：

1.SOL 101 ：线性静力分析；

2.SOL 103 ：线性正则模态分析；

3.SOL 105 ：线性屈曲载荷分析；

4.SOL 106 ：非线性静力分析；

5.SOL 108 ：线性频率响应分析（直接法）；

6.SOL 111 ：线性频率响应分析（模态法）；

7.SOL 109 ：线性瞬态响应分析（直接法）；

8.SOL 112 ：线性瞬态响应分析（模态法）；

9.SOL 129 ：非线性瞬态响应分析；

10.SOL 400：隐式非线性；

11.SOL 600：显示非线性

12.SOL 200：结构优化分析

目前，进行主流分析的求解序列有SOL101、103、106、108、109、111、112、129，其中每一项里面又涉及了比较多的参数设置。后续将按照常见得求解序列，由易到难，采用例题的形式逐一进行介绍。

好了，今天就介绍到这里，最后简单进行个小结：

1.patran是前处理软件（也是与大家接触最多的），nastran是分析处理程序，两者搭配配合使用；

2.按照分析问题的类型，nastran有很多分析序列，后续将采用案例形式逐一介绍。

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