PATRAN与NASTRAN有限元分析标准教程 9787115557148 龙凯,胡仁喜 编著 编 人民邮电出版社
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作者龙凯,胡仁喜 编著 编
出版社人民邮电出版社
ISBN9787115557148
出版时间2026-02
装帧平装
开本16开
定价129.8元
货号1599787115557148
上书时间2026-08-04
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作者简介
龙凯，华北电力大学教师。
胡仁喜，河北交通职业技术学院教师。两位老师均具有丰富的一线项目实践经验，以及有限元辅助分析类图书出版经验，并且前期出版的相关图书经过市场检验很受读者欢迎。
目录
第1章概述1
1.1Patran介绍2
1.1.1图形用户界面2
1.1.2CAD几何模型的直接访问3
1.1.3几何造型功能3
1.1.4分析集成4
1.1.5有限元建模4
1.1.6结果交互式可视化后处理6
1.1.7高级用户化工具7
1.2Nastran功能介绍7
1.2.1静力学分析7
1.2.2屈曲分析7
1.2.3动力学分析8
1.2.4热传导分析8
1.2.5气动弹性分析9
1.2.6流固耦合分析9
1.2.7多级超单元分析9
1.2.8高级对称分析10
1.2.9设计灵敏度及优化分析10
1.2.10转子动力学特性分析11
1.2.11概率有限元分析11
1.2.12与Adams集成进行刚/柔性多体动力学分析11
1.2.13Nastran的并行求解方法12
1.2.14多种求解方法12
1.2.15用户化开发工具DAMP语言12
第2章Patran建模和Nastran分析流程13
2.1有限元分析简介14
2.2软件建模和分析流程介绍14
2.2.1Patran2019用户界面的介绍14
2.2.2Patran建模和Nastran分析的一般流程19
2.2.3Patran和Nastran的主要相关文件20
2.2.4单位制介绍21
2.3实例——支撑结构受力变形分析22
2.3.1前处理22
2.3.2提交分析作业25
2.3.3结果后处理26
第3章创建几何模型28
3.1直接创建几何模型29
3.1.1创建点29
3.1.2创建曲线32
3.1.3创建曲面38
3.1.4创建实体45
3.1.5创建坐标系48
3.1.6创建平面49
3.1.7创建矢量51
3.2转换创建几何模型51
3.3Patran的输入/输出接口55
3.3.1Patran的输入接口55
3.3.2Patran的输出接口56
3.4编辑几何模型57
3.4.1编辑点58
3.4.2编辑曲线58
3.4.3编辑曲面60
3.4.4编辑实体63
3.5其他几何操作65
3.5.1删除66
3.5.2信息显示66
3.5.3检查几何模型66
3.5.4关联67
3.5.5反关联67
3.5.6重新标号67
3.6实例——圆顶凸台建模67
3.6.1创建一个立方体67
3.6.2在实体表面中心创建点68
3.6.3显示点的标号69
3.6.4在一个实体表面创建球面70
3.6.5进行布尔运算70
3.7全程实例——托架线性静力分析的建模71
3.7.1创建数据库模型71
3.7.2创建二维平面图71
3.7.3创建三维实体73
3.7.4创建切割实体模型74
3.7.5创建底部圆孔75
3.7.6打印痕77
第4章划分有限元网格80
4.1单元库概述81
4.2直接创建有限元网格82
4.2.1网格生成器的分类82
4.2.2几何协调性和有限元协调性83
4.2.3自动生成网格84
4.2.4手动生成网格84
4.2.5创建多点约束85
4.3转换创建有限元网格85
4.3.1移动、旋转和镜像创建节点/单元85
4.3.2拉伸、滑动创建单元86
4.4修改有限元网格87
4.4.1修改网格87
4.4.2修改单元88
4.4.3修改梁/杆、三角形、四边形、四面体单元88
4.4.4修改节点89
4.4.5修改网格种子89
4.5检查有限元网格89
4.5.1检查有限元网格89
4.5.2检查三角形单元的质量90
4.5.3检查四边形单元的质量90
4.5.4检查四面体单元的质量90
4.5.5检查五面体单元的质量91
4.5.6检查六面体单元的质量91
4.5.7检查节点91
4.5.8检查中间节点91
4.5.9检查超级单元92
4.6基于有限元网格的其他操作92
4.6.1重新标号92
4.6.2联结93
4.6.3解除联结93
4.6.4优化93
4.6.5显示信息93
4.6.6删除有限元元素94
4.7实例——创建有限元网格94
4.7.1卷簧网格划分实例94
4.7.2支架网格划分实例97
4.7.3连杆网格划分实例99
4.8全程实例——在托架线性静力分析中进行网格划分101
第5章材料属性102
5.1材料属性概述103
5.2定义材料属性104
5.2.1材料属性的分类104
5.2.2定义材料属性的方法106
5.3显示材料属性106
5.4实例——定义材料属性107
5.4.1各向同性材料属性实例107
5.4.2九层复合材料属性实例108
5.4.3温度相关材料属性实例110
5.5全程实例——在托架线性静力分析中定义材料属性111
第6章单元属性112
6.1单元属性概述113
6.2定义单元属性113
6.2.10D单元属性113
6.2.21D单元属性114
6.2.32D单元属性119
6.2.43D单元属性121
6.3梁的显示122
6.4显示检查单元属性123
6.5全程实例——在托架线性静力分析中定义单元属性123
第7章载荷及边界条件125
7.1载荷/边界条件概述126
7.2对载荷/边界条件的相关操作127
7.2.1施加载荷/边界条件的步骤128
7.2.2显示、检查边界条件129
7.2.3修改、删除边界条件129
7.3实例——施加边界条件129
7.3.1施加平板位移边界条件实例129
7.3.2施加径向载荷实例130
7.4全程实例——在托架线性静力分析中施加边界条件131
7.4.1施加位移边界条件131
7.4.2施加载荷132
第8章分析控制134
8.1分析控制概述135
8.2设置分析环境并提交计算136
8.2.1设置转换参数136
8.2.2设置分析类型136
8.2.3定义Subcases137
8.2.4SubcaseSelect138
8.3读取分析结果138
8.3.1读取分析结果139
8.3.2将计算结果与Patran相关联139
8.4全程实例——在托架线性静力分析中提交分析作业140
第9章结果后处理141
9.1后处理概述142
9.2后处理的一般步骤142
9.3分析结果快速显示143
9.4显示变形图145
9.5显示云图146
9.6显示图符148
9.7绘制x-y平面曲线图148
9.8生成报告149
9.9其他操作151
9.10全程实例——托架线性静力分析的结果后处理152
第10章Patran和Nastran基本使用实例155
10.1实例——活塞受压分析156
10.1.1问题描述156
10.1.2创建数据库模型并导入模型156
10.1.3划分有限元网格157
10.1.4定义材料属性158
10.1.5定义单元属性159
10.1.6施加位移边界条件160
10.1.7施加压强载荷161
10.1.8提交分析作业162
10.1.9结果后处理163
10.2实例——组和列表定义165
10.2.1创建数据库模型165
10.2.2创建几何模型165
10.2.3划分有限元网格167
10.2.4定义材料属性169
10.2.5创建场170
10.2.6定义单元属性171
10.2.7施加温度边界条件172
10.2.8创建厚度场集合173
10.2.9创建温度场集合175
10.2.10创建组175
10.3实例——基于二维壳单元的梁分析177
10.3.1创建数据库模型177
10.3.2创建几何模型178
10.3.3划分有限元网格178
10.3.4施加载荷179
10.3.5施加位移边界条件180
10.3.6定义材料属性181
10.3.7定义单元属性181
10.3.8提交分析作业182
10.3.9结果后处理183
10.4实例——基于一维梁单元的梁分析185
10.4.1创建数据库模型185
10.4.2创建网格模型185
10.4.3施加位移边界条件186
10.4.4施加载荷187
10.4.5定义材料属性188
10.4.6定义单元属性189
10.4.7提交分析作业191
10.4.8结果后处理192
第11章静力学分析194
11.1弹性力学的基本方程和变分原理195
11.1.1弹性力学基本方程的矩阵形式195
11.1.2弹性力学基本方程的张量形式198
11.2平板受力分析199
11.2.1新建一个数据文件199
11.2.2创建几何模型199
11.2.3划分有限元网格199
11.2.4施加边界条件及载荷200
11.2.5定义材料属性201
11.2.6定义单元属性201
11.2.7提交分析作业202
11.2.8结果后处理202
11.3铰接桁架受力分析203
11.3.1新建一个数据文件203
11.3.2划分有限元网格203
11.3.3施加边界条件及载荷205
11.3.4定义材料属性209
11.3.5定义单元属性209
11.3.6提交分析作业210
11.3.7结果后处理210
11.4厚壁圆筒静力分析211
11.4.1新建一个数据文件211
11.4.2创建厚壁圆筒的一个纵截面212
11.4.3旋转截面生成三维实体212
11.4.4删除临时创建的截面213
11.4.5划分有限元网格213
11.4.6定义材料属性214
11.4.7定义单元属性214
11.4.8施加边界条件215
11.4.9施加压强载荷216
11.4.10提交分析作业217
11.4.11查看分析结果217
11.5实例——箱体静力分析217
11.5.1创建数据库模型218
11.5.2创建组218
11.5.3抽取中面219
11.5.4几何清理220
11.5.5删除多余的面220
11.5.6划分自由网格221
11.5.7施加载荷222
11.5.8施加位移边界条件223
11.5.9定义材料属性224
11.5.10定义单元属性224
11.5.11提交分析作业225
11.5.12结果后处理226
11.6实例——面与加强筋模型227
11.6.1创建数据库模型228
11.6.2创建几何模型228
11.6.3划分有限元网格232
11.6.4施加载荷234
11.6.5施加位移边界条件236
11.6.6定义材料属性237
11.6.7定义单元属性238
11.6.8提交分析作业241
11.6.9查看结果241
11.7实例——装配体网格划分和模型分析242
11.7.1创建数据库模型243
11.7.2创建几何模型243
11.7.3划分自由网格246
11.7.4施加位移边界条件248
11.7.5施加载荷249
11.7.6定义材料属性250
11.7.7定义单元属性250
11.7.8提交分析作业251
11.7.9结果后处理251
11.8实例——手柄静力分析252
11.8.1创建数据库模型253
11.8.2创建组253
11.8.3创建几何实体1254
11.8.4分割几何实体254
11.8.5创建几何实体2259
11.8.6创建局部坐标系与划分有限元网格261
11.8.7施加压力载荷263
11.8.8施加位移边界条件265
11.8.9定义材料属性267
11.8.10定义单元属性267
11.8.11提交分析作业268
11.8.12结果后处理269
第12章屈曲分析272
12.1屈曲分析的步骤273
12.2薄壁圆筒屈曲分析273
12.2.1新建一个数据文件273
12.2.2创建几何模型273
12.2.3划分有限元网格274
12.2.4施加边界条件及载荷274
12.2.5定义材料属性275
12.2.6定义单元属性275
12.2.7提交分析作业276
12.2.8结果后处理276
12.3实例——板屈曲分析278
12.3.1创建数据库模型278
12.3.2创建几何模型与网格模型278
12.3.3定义材料属性279
12.3.4定义单元属性280
12.3.5施加位移边界条件281
12.3.6施加载荷282
12.3.7提交分析作业283
12.3.8结果后处理284
第13章模态分析286
13.1模态分析概述及其步骤287
13.2翼板的模态分析287
13.2.1新建一个数据文件287
13.2.2创建模型287
13.2.3划分有限元网格288
13.2.4施加边界条件288
13.2.5定义材料属性288
13.2.6定义单元属性289
13.2.7提交分析作业289
13.2.8结果后处理289
13.3有预应力竖板的模态分析291
13.3.1新建一个数据文件291
13.3.2创建几何模型291
13.3.3划分有限元网格291
13.3.4施加边界条件及载荷292
13.3.5定义材料属性294
13.3.6定义单元属性294
13.3.7提交分析作业294
13.3.8结果后处理296
13.4实例——塔模态分析296
13.4.1创建数据库模型296
13.4.2提交分析作业297
13.4.3查看分析结果299
13.5实例——柔性地基的塔模态分析301
13.5.1创建数据库模型301
13.5.2创建柔性地基302
13.5.3定义单元属性303
13.5.4提交分析作业304
13.5.5查看分析结果306
13.6实例——含预应力的平板模态分析306
13.6.1创建数据库模型307
13.6.2创建几何模型与网格模型307
13.6.3施加边界条件载荷308
13.6.4定义材料属性310
13.6.5定义单元属性311
13.6.6提交分析作业311
13.6.7结果后处理314
第14章瞬态响应分析316
14.1瞬态响应分析概述及其步骤317
14.2实例——车灯瞬态响应分析317
14.2.1新建一个数据文件317
14.2.2读入数据文件317
14.2.3定义工况318
14.2.4创建载荷场318
14.2.5施加边界条件及载荷319
14.2.6定义材料属性和单元属性321
14.2.7提交分析作业321
14.2.8结果后处理322
14.3实例——汽车车身瞬态响应分析323
14.3.1创建数据库模型323
14.3.2创建瞬态分析表324
14.3.3创建动态工况326
14.3.4施加边界条件326
14.3.5提交分析作业328
14.3.6结果后处理330
第15章频率响应分析334
15.1频率响应分析概述及其步骤335
15.2实例——悬臂梁频率响应分析335
15.2.1新建一个数据文件335
15.2.2创建几何模型335
15.2.3划分有限元网格336
15.2.4创建工况336
15.2.5创建场336
15.2.6施加边界条件及载荷337
15.2.7定义材料属性和单元属性337
15.2.8提交分析作业337
15.2.9结果后处理339
15.2.10使用模态分析法求解339
15.3实例——汽车车身频率响应分析341
15.3.1创建数据库模型341
15.3.2定义MPC单元341
15.3.3创建动态工况342
15.3.4创建频响表343
15.3.5施加载荷344
15.3.6提交分析作业344
15.3.7结果后处理347
第16章随机响应分析349
16.1随机响应分析概述及其步骤350
16.2实例——平板随机响应分析350
16.2.1新建一个数据文件350
16.2.2创建几何模型350
16.2.3划分有限元网格351
16.2.4创建有限元模型352
16.2.5创建非空间场353
16.2.6创建载荷工况354
16.2.7定义材料属性354
16.2.8定义单元属性355
16.2.9施加载荷及修改边界条件355
16.2.10提交分析作业357
16.2.11随机响应分析359
16.2.12创建节点PSD响应的X-Y曲线图360
16.3实例——卫星随机振动分析362
16.3.1创建数据库模型362
16.3.2创建频响分析表362
16.3.3创建动态工况363
16.3.4定义强迫加速度364
16.3.5设置频响分析365
16.3.6定义随机响应表368
16.3.7随机响应分析369
第17章非线性分析372
17.1非线性分析概述373
17.2实例——高压罐的弹塑性分析373
17.2.1新建一个数据文件373
17.2.2创建几何模型373
17.2.3划分有限元网格376
17.2.4施加边界条件及载荷376
17.2.5定义材料属性378
17.2.6定义单元属性378
17.2.7提交分析作业379
17.2.8结果后处理379
17.3实例——圆管变形分析380
17.3.1新建一个数据文件380
17.3.2创建几何模型380
17.3.3创建pipe的有限元模型382
17.3.4定义材料属性384
17.3.5定义单元属性384
17.3.6施加边界条件及载荷384
17.3.7提交分析作业386
17.3.8结果后处理387
17.4实例——金属样件拉伸的材料非线性389
17.4.1创建数据库模型389
17.4.2创建网格模型389
17.4.3定义材料属性391
17.4.4定义单元属性393
17.4.5施加位移边界条件394
17.4.6提交分析作业395
17.4.7结果后处理396
17.5实例——橡胶压缩398
17.5.1创建橡胶密封圈模型399
17.5.2定义材料属性401
17.5.3定义单元属性401
17.5.4
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