patran入门实例13与空间相关的物理特性课程13.与空间相关的物理特性目的：,把表示物理特性的变量写成空间坐标的函数。
136PATRAN 301 练习手册一R7. 5与空间相关的物理特性模型描述：在本练习中，将生成中间带圆孔的圆板的一部分。
山于模型的对称性，只建立45?的一小块板。
还将生成关于空间变量的材料特性和物理特性。
wrfitcc 2AluminumsurfacvI SteelH ---- 2.(r〜I CT十0.200.10Radial Distance・『•表 13-1分析代码：MSC/NASTRAN有限元网格单元类型：四边形单元Quod4总体边长：0.3英寸材料常数描述:钢(Steel)铝(Aluminum)弹性模量,E(psi): 30E6 10E6泊松比,v ： 0. 30 0. 20 24 密度,P (lb-sec/in) : 0. 0007324 0. 0002588 137PATRAN 301 练习手册一R7.3与空间相关的物理特性建议的练习步骤：,产生新的数据库，并命名为Circular^Plate. db。
,把 Tolerance 设为 Default, Analysis Code 设为MSC/NASTRANo,按图13-1,生成一块圆板的45?儿何体。
,参照表13-1,生成有限元网格。
,生成一个圆柱坐标系，原点位于,0, 0, 0, o R轴、T轴、Z轴分别与总体坐标系的X轴、Y轴、Z轴一致。
,在圆柱坐标系下，定义一个空间变量表达式，并命名为Thickness_spatialo它表达模型的片度变化，通过绘制XY图来校验。
,用表13-1的数据，生成各向同性的钢和铝的材料特性。
,检查每种材料类型的刚度矩阵C。
ijkl,用材料类型与单元两度生成模型的单元特性。
并把单元特性定义分别命名为Prop_l 和 Prop_2o,通过显示厚度比例图，来校验单元厚度的空间变量是否与模型相一致。
练习过程：1.产生新的数据库，并命名为Circular_Plate. dboFile/New DatabaseNew Database Name Circular_Plate. dbOK2.在 New Model Preferences 框中，把 Tolerance 设为 Default, 设为MSC/NASTRAN, Analysis Type 分析类型设为 Analysis Code Structural138PATRAN 301 练习手册一R7. 5与空间相关的物理特性New Model PreferenceTolerance Default Analysis Code: MSC/NASTRAN Analysis Type:StructuralOK3.按图13-1,生成一块圆板的45?儿何体。
通过生成两个相邻的、位于总体XY平面内的平面来生成45度的圆板片。
两个表面沿着材料边界相交。
参考图13-1中的尺寸。
完成模型后，模型如下图所示：4.参照表13-b生成有限元网格。
Finite ElementsAction: Create Object: Mesh139PATRAN 301 练习手册一R7. 5与空间相关的物理特性Type: SurfaceGlobal Edge Length: 0・5Element Topology: Quad 4Surface List : Surface 1, 2Apply网格模型如下图所示:5（生成一个圆柱坐标系，原点位于,0, 0, 0, o R轴、T轴、Z轴分别与总体坐标系的X轴、Y轴、Z轴一致。
GeometryAction: Create Object: CoordMethod: 3PointType: Cylindrical140PATRAN 301 练习手册一R7. 5 与空间相关的物理特性Origin: [ 0, 0, 0 ZPoint on Axis 3: [ 0, 0, 1 .Point on the Plane 1 -3: [ 1, 0, 0 _Apply6(在圆柱坐标系下，定义一个空间变量表达式，并命名为Thickness_spatialo它表示模型的片度变化，并通过绘制XY图来校验。
在MSC/PATRAN中，物理特性的空间变量用空间表达式来表示。
在此练习中，平板厚度是关于极径的函数，将通过产生一个表格式的空间数值表达式来描述这个函数。
FieldsAction: Create Object: SpatialMethod: Tabular Input Field Name: thickness_spatial Coordinate System： Coord 1 Active Independent Variable: RInput Data・・・键入下列三组点。
R=l. 0, Value二0. 20;R二3. 0, Value—0. 10;R=4. 0, Value二0. 10;单击想编辑的单元，光标将出现在Input Scalar数据框中。
输入数据，按(Return)键，表格如下。
141PATRAN 301 练习手册一R7. 5与空间相关的物理特性OKApply此时，可用MSC/PATRAN XY图的特性来校验所产生的表达式。
Action: Show Select Field to Show： thickness_spatialSpecify Range・・・Use Existing PointsOKApply图形如下所示。
以后，将会学到如何改变图的标题、颜色、线型、记号和其它的属性。
142PATRAN 301 练习手册一R7. 5与空间相关的物理特性取消图形显示，并单击Unpost Current XY Window钮来关闭XY Plot窗口。
XY PlotAction: DeleteObject： XY Window Existing XY Windows： XY Result WindowApply当问是否的确要删除XY窗口时，回答Yes。
7.用表13-1的数据，生成各向同性的钢和铝的材料特性。
MaterialsAction: CreateObject: Isotropic Method: Manual Input Material Name: steel143PATRAN 301 练习手册一R7. 5与空间相关的物理特性Input Data・・・Elastic Modulus: 30E6Poission* s Ratio: 0.3Density: 0.0007324ApplyCancel对材料Aluminum重复如上操作。
8.检查每种材料类型的刚度矩阵C。
ijkl校验所键入的材料常数，从Materials框的Action操作菜单中选择Show。
Action： ShowMaterial Name: steelshow Properties・・・show Material Stiffness・・・为观察矩阵中任一单元格的内容，可单击这个单元格。
如，单击左上角的单元格。
9.用材料类型与单元厚度生成模型的单元特性。
并把单元特性定义分别命名为Prop_l 和 Frop_2。
PropertiesAction: Create Dimension: 2DShell Type:Property Set Name: PropelInput Properties・・・Material Name: m:steel144PATRAN 301 练习手册一R7. 5与空间相关的物理特性Thickness: f:thickness_spatialOKSelect Application Region: Surface 1AddApply用同样的过程指定表面2 (Surface 2)的材料为aluminum。
10.通过显示厚度比例图，来校验单元厚度的空间变量是否与模型相一致。
最后一步，将用指定平板单元的厚度来生成一个单元填充图。
Show Action:Existing Properties: Thickness Display Method: Scalar plot GroupFilter: Scalar plotApply根据真实的特性范Rl,重设跨度范用。
Display/Ranges・・・Fit ResultsCalculateApplyCancel视图如下所示：145PATRAN 301 练习手册一R7. 5与空间相关的物理特性通过单击主窗口中如下的扫帚图标来重新恢复窗口设置。
最后退岀MSC/PATRANoFile/Quit146 PATRAN 301 练习手册一R7.3。