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isight集成UG、Patran和Nastran实例教程

UG、Patran和Nastran集成教程本教程是一个进行悬臂梁减重分析的例子,iSIGHT-FD V2.5集成的软件是UG NX3.0、MSC.Patran 2005 r2和MSC.Nastran 2005。

一 UG参数化过程1.打开UG NX 3.0程序,新建一个零件,名称为beam.prt,然后点击菜单“应用-建模”,右键选择“视图方向-俯视图”;2.点击草图按钮,进入草绘界面,然后点击直线按钮,绘制如下图所示的工字形截面;3.使用”自动判断的尺寸”按钮标注如下所示线段的尺寸;4.按照同样方法标注其它尺寸,最终结果如下图所示:5.点击左侧的“约束”按钮,然后选择下图所示的最上面的两条竖直线段,最后点击约束工具栏上的等式约束,给这两条线段施加一个等式约束;6.给这两条线段施加等式约束后,点击左侧的“显示所有约束”按钮,会在两条线段上出现两个“=”,标明等式约束已成功施加上,如下图所示;7.接下来,为最下面的两条竖直线段施加等式约束,如下图所示;8.为左侧的两条Flange线段施加等式约束,如下图所示;9.为右侧的两条Flange线段施加等式约束,如下图所示;10.点击左上角的“完成草图”按钮,退出草绘状态。

11.选择菜单“工具-表达式”,弹出表达式编辑窗口,在下方名称后的文本框中输入Length,在公式后的文本框中输入200,点击后面的√,即可将该参数加入中部的大文本框中,然后点击确定;12.点击左侧的拉伸按钮,选择工字形草图,然后在弹出的输入拉伸长度的框中将数值改为上一步创建的参数名称Length,最后点击拉伸对话框中的√,接受所作的更改;13.现在需要将UG零件的表达式文件输出,再次选择菜单“工具-表达式”,弹出表达式编辑窗口,点击右上角的“导出表达式到文件”按钮,然后在弹出的对话框中输入表达式文件名称,如beam.exp,点击OK保存。

14.最后将UG零件保存。

二 UG零件Parasolid格式文件beam.x_t的输出1.UG零件的更新及Parasolid格式文件beam.x_t的输出需要用到提供的VC编的程序ugUpdate.exe;2.新建一个文本文档,在该文档中输入以下内容:“ugUpdate.exe beam.prt beam.exp <本地机当前工作路径>\beam.x_t”然后将该文档保存为后缀名是*.bat的批处理文件,如UG_Parasolid.bat,该批处理文件的作用是执行ugUpdate.exe程序,读取beam.prt零件和beam.exp表达式文件,然后在当前路径生成名称为beam.x_t的Parasolid格式的文件;3.双击运行UG_Parasolid.bat,即可在当前工作路径生成beam.x_t文件。

三. Patran参数化过程1.打开Patran程序,选择File>Session>Record,建立一个Session文件,比如beam.ses,然后新建一个beam.db模型文件,导入beam.x_t文件File>Import>Parasolid2.划分网格:Action→Create,Object→Mesh,Type→Solid,Elem Shape→Tet,Mesher→TetMesh,Topology→Tet 10,Input List→Solid 1,Global Edge Length→0.0153.施加固定约束,点击Loads/BCs按钮Action→Create,Object→Displacement,Type→Nodal,New Set Name→dis1点击Input Data按钮,Translations <T1 T2 T3>→<0 0 0>点击“Select Application Region”按钮,Geometry Filter→Geometry,Select Geometry Entities→Solid 1.14,点击Add按钮。

这里需要选择Label Control按钮,点击Surface or Face 按钮。

4.施加载荷Action→Create,Object→Force,Type→Nodal,New Set Name→force1点击Input Data按钮,Force <F1 F2 F3>→<0 -100000 0>点击“Select Application Region”按钮,Geometry Filter→Geometry,Select Geometry Entities→Solid 1.10.3,点击Add按钮。

这里需要选择Label Control按钮,点击Curve or Edge 按钮。

5.定义弹性材料,点击Materials按钮Action→Create,Object→Isotropic,Method→Manual Input,Material Name→steel点击“Input Properties”按钮,Constitutive Model→Linear Elastic,Elastic Modulus→2e9,Poisson Ratio→0.3。

6.定义单元属性,点击Properties按钮Action→Create,Object→3D,Type→Solid,Property Set Name→pro点击“Input Properties”按钮,点击Mat Prop Name后的图标,选择第5步定义的材料名称steel;Select Members→Solid 1,点击Add。

7.定义Load Cases,点击“Load Cases”按钮Action→Create,Load Case Name→job,Input Data→Displ_dis1 Force_force18.显示Load Cases,点击Loads/BCs按钮,Action→Plot Markers,Current Load Case→job,Assigned Load/BCs Sets→Displ_dis1 Force_force19.提交分析到此,所有的建模工作已经完成,需要将分析提交给Nastran,按照下列步骤生成Nastran 分析数据。

提交分析:Action→Analyze,Object→Entire Model,Method→Analysis Deck(重要,这样Patran才将分析过程存入一个文件,可以在Nastran中进行分析,该文件一般存放在C:\WINDOWS\Temp目录下或者当前用户的主目录下),Job Name→elastic_analysis_beam,然后选择,Data Output→OP2 andPrint,。

选择分析类型按钮:,SolutionType→LINEAR STATIC,,选择析模型提交到Nastran的分析文件中,随后就可以使用Nastran对该文件进行分析计算了。

10.保存并关闭Patran程序,保留最新的beam.ses文件。

11.因为beam.ses文件中包括一些绝对路径,在集成优化过程中不够灵活,因此需对beam.ses文件进行一定处理。

用记事本格式打开beam.ses文件,首先将创建beam.db文件的一行命令修改,将最后的绝对路径去掉。

然后将导入beam.x_t文件的一行命令进行修改,将最后的绝对路径去掉。

最后将第89行写入数据库的一行命令进行修改,将绝对路径去掉,例如:修改前:uil_file_new.go( "D:\MSC.Software\MSC.Patran\2005_r2/template.db", @ "E:\UGPatranNastran\beam.db" )p3_ug_xmt_import_v1( "E:\UGPatranNastran\beam.x_t", @ "", "express.opt", TRUE, 16, uil_file_import_ps_tr_xmt_count, @ uil_file_import_ps_patran_count,uil_file_import_ps_tra_n_layers, @ uil_file_import_ps_tr_layer_ids,uil_file_import_ps_tr_model_tol, TRUE, "", @ FALSE )jobfile.writec( "DATABASE", "E:\UGPatranNastran\" // @ "beam.db" )修改后:uil_file_new.go( "D:\MSC.Software\MSC.Patran\2005_r2/template.db", @" beam.db" )p3_ug_xmt_import_v1( "beam.x_t", @ "", "express.opt", TRUE, 16,uil_file_import_ps_tr_xmt_count, @ uil_file_import_ps_patran_count,uil_file_import_ps_tra_n_layers, @ uil_file_import_ps_tr_layer_ids,uil_file_import_ps_tr_model_tol, TRUE, "", @ FALSE )jobfile.writec( "DATABASE", "beam.db" )四. 创建批处理文件1.创建运行Patran的批处理文件,首先新建一个文本文档,将其名称“新建文本文档.txt”修改为“GoPatran.bat”,然后以记事本格式打开该文件,在文件中加入以下内容并保存;"D:\MSC.Software\MSC.Patran\2005_r2\bin\patran.exe" -b -sfp beam.ses 该批处理文件的作用是双击该文件后即自动调用Patran安装程序目录下的patran.exe,然后读取beam.ses命令流文件自动执行Parasolid文件的导入、网格划分、边界条件施加及输出beam.bdf文件等一系列操作,最后在同一目录下生成beam.bdf文件。

2.创建运行Nastran的批处理文件,首先新建一个文本文档,将其名称“新建文本文档.txt”修改为“GoNastran.bat”,然后以记事本格式打开该文件,在文件中加入以下内容并保存;"D:\MSC.Software\MSC.Nastran\bin\nastran.exe" beam.bdf msgbell=no 该命令表示运行Nastran安装程序目录下的nastran.exe,然后读取beam.bdf命令流文件进行求解,最后在同一目录下生成beam.f06文件,我们想要的结果数据就在该文件中。

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