MSC Patran 2012是一款非常好用且功能強大的專業(yè)有限元分析軟件，軟件集工程設(shè)計 、工程分析和結(jié)果評估功能等多種功能于一體，擁有命令過程自動記錄、CAD模型直接讀取以及獨立的幾何模型創(chuàng)建和可調(diào)的色彩顯示方案等多種功能，是世界公認的頂類前后處理器，小編提供的為2012版本，支持64位操作系統(tǒng)，有需要的伙伴們歡迎前來下載使用。

MSC Patran2012安裝教程

1、將MAGNiTUDE中的MSC_Calc.exe雙擊運行，點Y，生成一個文件叫l(wèi)icense.dat.

2.用虛擬光驅(qū)打開文件，先打開Nastran文件，先安裝licensing，再安裝Nastran文件。在需要license文件的時候，連接剛才生成的license.dat

3.裝完licensing，將license.dat考入licensing的安裝目錄下，并啟動Imtools.exe，然后再裝nastran

4.optional keywords里面輸入scr=yes。

（scr=yes %運行完成后刪除臨時數(shù)據(jù)文件。

old=no %刪除前面執(zhí)行過的輸出文件，如f06，*.f04等，不加的話會將這些文件后面加.1形式保存。

mem=**MB %輸入計算機內(nèi)存，一般不超過物理內(nèi)存的一半，不加的話系統(tǒng)自動調(diào)用estamite程序估算一個。

news=no %在f06輸出的時候不輸出一些多余的介紹nastran的內(nèi)容，相當于精簡輸出。

還有好多比較實用的，在reference guide里面有介紹）

MSC Patran 2012 和 MSC Nastran 2012 安裝方法

1 新建環(huán)境變量：

我的電腦右鍵屬性--》高級-》環(huán)境變量-》用戶變量-》新建-》變量名 "LM_LICENSE_FILE"變量值"1700@計算機名"，比如我的計算機名是"kang"， 變量名就是"1700@kang".

2)安裝 license

1）使用從ftp上下載的 patran 2012R3，可以解壓，也可以用虛擬光驅(qū)加載。 \patran \MAGNiTUDE 下的 MSC_Calc.exe 文件，拷貝到任意目錄，推薦放在桌面上，運行 MSC_Calc.exe， 會在當前目錄下生成一個 license.dat 文件。這個文件備用。

2）安裝 licensing。運行剛才解壓縮文件或者虛擬光驅(qū)加載的文件根目錄下的 setup.exe，選擇 licensing 安裝，unzip 解壓，??當被問及選擇一個 license 文件的時候點取 2.1 部分的生成的 license.dat 文件， 繼續(xù)直到完成

3）確認 license 是否可用以及"服務(wù)"是否打開。從開始菜單中找到剛才 安裝的 msc.software 的 msc.licensing10.8.6 中的 flexlm，打開，點取 config services 標簽，把最下面的qstart server at power up和use services點上勾，再點取 save services.點取 start/stop/reread 標簽，start server. 查看最下面的是否"successful"或者"be running".如果沒有成功不能開始下一步。生成的License.dat文件，繼續(xù)直到完成。

3 安裝 nastran

1）用虛擬光驅(qū)加載 nastran2012，選擇安裝 MD Nastran。

2）選擇 Nastran 安裝位：D:\MSC.Software\MD_Nastran （推薦安裝在 D 盤）

3）安裝 nastran，遇到要選擇 license 文件的時候直接輸入"1700@計算機名"點下一步就可以了。

4) 遇到選擇 dictionary 時，選擇 D：\SCRATCH.

4 安裝 PATRAN

1）用虛擬光驅(qū)加載 Patran2012，選擇安裝 Patran.

2）解壓目錄選擇 D:\patran

3）安裝產(chǎn)品中選擇 Patran 2012r1 和 patran2012r1 for MD Nastran(務(wù)必選擇 patran2012r1 for MDNastran)如圖

4）目標文件選擇 D：\MSC.Software\Patran\2012_r1

5)運行環(huán)境任意選定。（分析后 f06 文件的保存位置）

5 關(guān)聯(lián) PATRAN 與 NASTRAN

D:\MSC.Software\Patran\2012_r1 文件夾下，用記事本打開 P3_TRANS.INI，

將其中的：

Alocalcommand2012=c:\MSC.Software\MSC.Nastran\bin\nastran.exe

Acommand2012=c:\MSC.Software\MSC.Nastran\bin\nastran.exe

改為

Alocalcommand2012=D:\MSC.Software\MD_Nastran\bin\mdnast2012w.exe

Acommand2012=D:\MSC.Software\MD_Nastran\bin\mdnast2012w.exe

注意事項：

1)所有的路徑必須是英文的。

2）先將 licencing 裝在 c 盤，然后是 nastran，patran，按次序安裝。

軟件功能：

 · 鼠標驅(qū)動的Motif標準圖形用戶界面

· 命令過程自動文件記錄，記錄文件可編輯修改并用于模型參數(shù)化研究

· 交互的超文本在線幫助系統(tǒng)

· 數(shù)據(jù)庫不同平臺相互兼容

· 強大的PATRAN命令語言(PCL)可使用戶開發(fā)自己的分析模塊和完全集成已有的分析程序

· CAD模型直接讀入

· Unigraphics幾何特征讀寫和編輯功能

· 獨立的幾何模型的創(chuàng)建和編輯工具

· 完全集成MSC的各種分析求解器及外部、第三方的分析求解器

· 豐富、高質(zhì)量的1D, 2D 和 3D網(wǎng)格劃分器

· 任意的梁截面庫定義

· 載荷、邊界條件、材料和單元特性可直接施加在幾何模型上

· 可視化的與時間或溫度相關(guān)的載荷和材料特性的定義及顯示

· 豐富的結(jié)果后處理功能

· 豐富可調(diào)的色彩顯示方案

· 直接訪問材料管理系統(tǒng)MSC/MVISION中的各種材料數(shù)據(jù)

· 網(wǎng)絡(luò)浮動LICENSE管理

· 通過2000年問題檢驗

圖形用戶界面

MSC/PATRAN圖形用戶界面是一個基于表格、鼠標驅(qū)動的菜單和圖標系統(tǒng)，所有菜單風(fēng)格一致、易學(xué)易用。其功能可概述為：

· OSF Motif 標準

· 全屏幕菜單系統(tǒng)

· 命令中斷功能

· 用戶輸入可選擇：鼠標、對話框、鍵盤

· 方框和多邊形鼠標屏幕選取方式

· 命令UNDO功能

· 屏幕拾取或直接輸入標號選擇要素

· 要素標號重排功能

· 任何時刻可訪問PATRAN的任意應(yīng)用功能

· 用戶定制的、圖標式的“Quick Pick”工具菜單，使用戶更容易訪問常用的命令

· 用戶可開發(fā)的開放界面

· 流行的Frame在線超文本聯(lián)機幫助系統(tǒng)

CAD幾何模型的直接讀入

MSC/PATRAN 可以直接讀取當前各主流CAD系統(tǒng)的幾何造型用于生成有限元模型，讀入的CAD模型保持其原有的格式而不作近似處理，生成的有限元單元、模型的載荷、邊界條件和材料特性均和幾何模型相關(guān)聯(lián)。

支持的通用幾何接口標準

· Parasolid

· ACIS

· STEP

· IGES

直接CAD零件或裝配模型文件讀入的接口

· CADDS 5

· CATIA

· EUCLID 3

· Pro/ENGINEER

· Unigraphics

· SolidWorks

· SolidEdge

· SolidDesigner

· CoCreate

· AutoCAD

· Bravo

· CADKEY

· IronCad

· MSC/ARIES

· TurboCAD

· Vellu

可讀入的要素

· 幾何點

· 曲線

· 曲面和實體

· Unigraphics的特征

其中，Unigraphics的特征不但可以讀入Patran，而且在Patran中優(yōu)化后仍可作為UG的特征返回UG，供CAD修改設(shè)計使用。

讀入的CAD模型保持其原有的數(shù)學(xué)表達格式

MSC/PATRAN EXPRESS 中間文件

· 讀入MSC/ARIES的幾何模型

· 在不同平臺之間傳遞幾何模型

所有CAD軟件的IGES文件讀入

· 幾何點、曲線、曲面

· 有限元節(jié)點和單元

IGES文件輸出

· 幾何點、曲線、曲面、實體

· 有限元節(jié)點、單元和相關(guān)的坐標系

幾何造型功能

MSC/Patran包括一系列的幾何造型和編輯功能，不但可以編輯讀入的CAD造型以劃分有限元網(wǎng)格，而且可以創(chuàng)建復(fù)雜的幾何造型。其功能特點歸納為：

風(fēng)格一致的菜單形式

多種幾何要素

· 點

· 曲線

· 曲面

· 實體

· Trimmed 裁剪曲面

· 三參數(shù)實體

· B-rep實

多種生成選項

· 平移或拷貝、轉(zhuǎn)動、比例縮放、鏡象

· 滑動拉伸、法向拉伸

· 抽取點、線、面

· 導(dǎo)角

· 直接定義XYZ坐標生成

· 任意方向拉伸、旋轉(zhuǎn)生成

· 復(fù)雜要素分解為簡單要素

· 要素相交產(chǎn)生新的要素

· 重疊在指定的面上產(chǎn)生線、面

· 投影點、線、面

· 由有限元網(wǎng)格生成曲面

· 通過組的變換生成幾何要

曲線、曲面合并功能

任意的局部坐標系：

笛卡兒、圓柱和球坐標選項 。

計算幾何模型的質(zhì)量和幾何特性：

重心、形心、轉(zhuǎn)動慣量等。

分析求解器的接口

在PATRAN界面內(nèi)可直接選擇的求解器包括：

· MSC/NASTRAN

· MSC/DYTRAN

· MSC/DROPTEST

· MSC/SUPERFORGE

· MSC/MVISION

· Star-CD

· CFX

· Fluent

· ABAQUS

· ANSYS

· LS-DYNA3D

· MARC

· PamCRASH

· SAMCEF

MSC/PATRAN 中間文件選擇：

任何第三方分析器可通過此格式與PATRAN集成在一起 。

另外，MSC/PATRAN還可以選擇自身的求解器和分析功能，包括：:

· 線性結(jié)構(gòu)分析P/FEA

· 非線性結(jié)構(gòu)分析P/AFEA

· 專業(yè)熱分析包MSC/THERMAL

· 專業(yè)疲勞分析包MSC/FATIGUE

· 高級分析管理器P/Analysis Manager

· 高級層板復(fù)合材料建模器PATRAN/LAMINATE MODELER

有限元建摸

網(wǎng)格生成器

快速曲面網(wǎng)格劃分器：

任意2D曲面網(wǎng)格生成

用戶定義局部或全局單元尺寸

網(wǎng)格自動光順以確保網(wǎng)格質(zhì)量

網(wǎng)格密度控制包括曲率檢查

無曲面的面網(wǎng)格

先進的算法保證在邊界和特殊區(qū)域的網(wǎng)格形狀最佳

p-單元算法產(chǎn)生較少的單元以用于p-單元方的法分析

自動實體單元網(wǎng)格劃分器：

四面體網(wǎng)格

任意幾何體3D網(wǎng)格劃分

強大的網(wǎng)格密度控制功能，包括曲率控制

先進的算法保證在邊界及重要區(qū)域網(wǎng)格有最佳形狀

先進的算法保證在邊界和特殊區(qū)域的網(wǎng)格形狀最佳

映射網(wǎng)格劃分器：

通用1D、2D、3D有限元網(wǎng)格劃分

單一命令多種網(wǎng)格劃分選項：

均勻、非均勻（包括單方向、雙方向、及基于曲率的網(wǎng)格分）控制

網(wǎng)格過渡控制

網(wǎng)格種子控制

用戶控制的網(wǎng)格光順處理

兩條線之間產(chǎn)生面單元

掃略網(wǎng)格生成器：

1D、2D和3D 單元可從低一階次的單元掃略形成，掃略方法有很多種，包括：

· 圓弧方向

· 柱面徑向

· 拉伸

· 球面徑向

· 滑動

· 滑動-導(dǎo)軌

· 法向

· 球面周向矢量域(field)

在拓撲相近的四邊形網(wǎng)格之間蒙出實體單元

網(wǎng)格劃分主要功能

強大的單元庫包括線性、二階、及三階單元：

單元形狀 節(jié)點數(shù)

桿 2 3 4

三角形 3 4 6 7 9 13

四邊形 l 4 5 8 9 12 16

四面體 4、 5 、10 、11 、14、 15 、16 、40

楔形單元 6 、7、 15、 16、 20、 21、 24、 52

六面體 8 、9、 20、 21、 26、 27、 32、 64

特殊單元類型包括：

· 質(zhì)量單元

· 彈簧元

· 阻尼單元

· 彈性支撐

· 自由度集

· 多點約束(MPC)

自動硬點

自動產(chǎn)生高階單元的邊中、面中、或中心節(jié)點

單元平移、轉(zhuǎn)動、鏡象和比例縮放以復(fù)制和管理單元

節(jié)點和單元的修改編輯

單元細化

一個幾何體多種不同網(wǎng)格劃分并存在于同一個數(shù)據(jù)庫庫

方便的選項以產(chǎn)生位置重合的節(jié)點用于生成零長度單元，如間隙單元和滑移線單元

重合節(jié)點自動消除功能選項：

· 根據(jù)拓撲或幾何關(guān)系

· 用于檢查重合的節(jié)點可根據(jù)組定義、個別選擇或整個模型

· 檢查單元不連續(xù)和特殊單元

· 預(yù)覽將刪除的重合節(jié)點

· 選擇節(jié)點不進行重合檢查

節(jié)點號、單元號、及其位置用戶可完全控制

檢查功能確保所有分析模型的完整性

· 殼單元的細長比、翹曲、扭曲、階梯性及法向的一致性檢查

· 高階殼單元的法向和切向便置檢查

· 實體單元的細長比、內(nèi)角、扭曲、表面扭曲、表面階梯性、表面翹曲、四面體間隙、單元連接、及重合檢查

· 雅可比測試

· 單元特性、材料、及邊界條件的圖形顯示

· 單元自由邊和自由面的圖形顯示

對帶寬和波前進行優(yōu)化

· 壓縮和/或重排節(jié)點和單元序號

· Cuthill-McKee和 Gibbs-Poole-Stockmeyer 優(yōu)化算法

有限元網(wǎng)格可以隨時與幾何點、線、面或體相關(guān)聯(lián)，這對生成網(wǎng)格時未做幾何關(guān)聯(lián)或網(wǎng)格從外部讀入的情況非常有用

通過組的變換生成網(wǎng)格

利用別的單元的表面或邊生成新的單元

節(jié)點投影到平面、曲面、曲線或指定的空間位置

單元網(wǎng)格打開和閉合

函數(shù)賦值

在 MSC/PATRAN中，函數(shù)賦值既可以用于施加載荷和邊界條件，又可用于材料和單元特性的定義。

載荷和邊界條件

可直接作用于幾何或有限元，且有多種方法：

· 連續(xù)，集中于一點

· 沿一條邊

· 在一個平面、柱面或球面內(nèi)

· 通過一個曲面

· 通過一個實體

分析所要求的輸入表格形式

豐富的載荷和約束選項，包括：

· 力和力矩

· 壓力和面分布力

· 強迫位移或約束

· 溫度

· 點或面或體積熱源

· 對流

· 熱通量

多個點或單元與其它點或單元相聯(lián)系的表格輸入?yún)^(qū)域

數(shù)學(xué)函數(shù)表達的域可用于施加變化載荷

不同的有限元網(wǎng)格之間計算結(jié)果插值，如：熱-結(jié)構(gòu)

多個載荷和邊界條件作用時產(chǎn)生多工況

材料和單元特性

支持的材料模型

· 各向同性

· 正交異性

· 各向異性

· 復(fù)合材料

· 熱各向同性

· 熱正交異性和熱各向異性

密度和材料主方向隨空間位置變化

可直接加在幾何或有限元模型上

合成復(fù)合材料特性

· 對稱和反對稱層狀復(fù)合材料

· Halpin-Tsai準則

· 短纖維復(fù)合材料

應(yīng)力、應(yīng)變、應(yīng)變率、溫度、或頻率相關(guān)

MSC/MVISION的材料信息可由材料庫直接讀入MSC/PATRAN

每個特性定義可有多達96個特性輸入位置

所有數(shù)據(jù)均可用彩色圖顯示出來以檢查

每個特性值均自動根據(jù)分析器被指定一個名字

結(jié)果評估

MSC/PATRAN可快速明了的顯示結(jié)構(gòu)、熱、疲勞、流體、及電磁場分析的結(jié)果，并能和其它有限元程序關(guān)聯(lián)，Patran的結(jié)果分別與其有限元網(wǎng)格和節(jié)點進行映射。

多種結(jié)果彩圖顯示類型：

· 等值圖

· 彩色云圖

· 連續(xù)色彩云帶

· 混合云帶

· 單元填充顯示

· 矢量

· 張量顯示

· 值顯示

· 變形形狀

· 等值面

· 流線

· 流面

· 記號顯示

· x-y曲線

· 閥值

無限制的顏色譜值對照表

導(dǎo)出結(jié)果顏色范圍可按以下方法定義：

· 半自動

· 手工

· 顯示出最小、最大、或同時顯示出最小和最大值

組合結(jié)果值選項包括：

· 在單元中心或節(jié)點顯示

· 節(jié)點結(jié)果僅在可見的表面顯示

· 僅顯示用戶選定的節(jié)點和單元的結(jié)果

屏幕顯示的標題選項包括：

· 自動或手工屏幕定位

· 大小和顏色可調(diào)

· 顯示開關(guān)

與硬件相關(guān)的實體消隱及連續(xù)云圖瞬態(tài)動畫

結(jié)果顯示可以變形后的幾何疊加在未變形的幾何上同時顯示出：

· 線框或隱藏線方式

· 變形動畫

· 可調(diào)的顯示放大因子

結(jié)果顯示可按等值線或云圖方式疊加在變形或未變形的消隱幾何上

任何與時間或載荷步有關(guān)的結(jié)果都可以做線框、隱藏線和消隱實體方式的動畫顯示，包括：

· 模態(tài)

· 變形

· 等值線

· 云圖

· 連續(xù)云圖

· 單元填充結(jié)果動畫

多種張量和矢量顯示方式：

· 節(jié)點和/或單元結(jié)果的幅值、方位和方向顯示

· 疊加在變形或未變形的幾何上

· 可選擇標號顯示

· 可用色圖或單色圖顯示張量

· 可加一比例因子

· 可在總體坐標、單元坐標、外部單元文件和其它坐標系里顯示

沿梁單元的結(jié)果分布可用x-y曲線方式顯示：

· 可同時顯示多達三個結(jié)果曲線

· 測量計算導(dǎo)出結(jié)果（剪力、力矩）時第一個單元和最后一個單元的距離

· 結(jié)果可在梁單元的任何一點導(dǎo)出和顯示

· 曲線可以是由一個結(jié)果對另一個結(jié)果、對總體變量或沿任一路徑產(chǎn)生

圖象功能幫助結(jié)果圖繪制：

· 任意選取的節(jié)點或單元結(jié)果顯示

· 標出最小和/或最大值

· 顯示所有結(jié)果

· 切面顯示

· 不同色譜顯示

· 任意多個視窗顯示

· 強大的標號顯示控制

對所有顯示內(nèi)容生成硬拷貝圖象

X-Y 曲線

多種輸入方法：

· 鍵盤

· 外部文件

X-Y數(shù)據(jù)對輸入格式靈活：

· X-Y 數(shù)據(jù)成對輸入

· 僅輸入Y數(shù)據(jù)而X數(shù)據(jù)按給定的增量自動增加

同時可有多個曲線窗：

· 曲線窗可相互覆蓋

· 曲線窗大小可調(diào)

每個曲線窗可有無數(shù)條曲線：

· 數(shù)據(jù)可按分散點、折線、小方塊 或樣條線的形式顯示

· 曲線的顏色、風(fēng)格（實線、點線或虛線）、及寬度可調(diào)

· 15種曲線標識符號

曲線坐標軸的定義：

· 顏色、風(fēng)格（實線或虛線）、寬度和長度可調(diào)

圖注：

· 顏色、尺寸、邊線、背景色、及顯示內(nèi)容的多少可任選

標題：

· 整個屏幕、每個曲線窗、每個坐標軸、每條曲線及每個圖注均可給定標題

· 標題字體和顏色可調(diào)

X 和Y軸比例可調(diào)：

· 線性或?qū)?shù)坐標

· 可自動、手工或給定一個范圍來產(chǎn)生

PATRAN 命令語言

編輯

PATRAN 命令語言 (PCL) 是 MSC/PATRAN的核心編程語言，是一個高級、模塊化結(jié)構(gòu)的編程語言，它提供許多與傳統(tǒng)編程語言類似的功能。PCL可用于編寫應(yīng)用程序、用戶特殊的命令和菜單，進行變量化建模，更完全的集成商用軟件或用戶自己的分析軟件。

PCL 功能列表

命令行表達式輸入

可編譯的命令庫函數(shù)

豐富的表格及菜單庫供開發(fā)用戶圖形界面

遞歸的子程序和函數(shù)調(diào)用

同類函數(shù)歸于一個類

條件分枝語句

· IF, THEN, ELSE

· SWITCH, CASE, DEFAULT

· BREAK, CONTINUE

條件循環(huán)語句

· REPEAT, UNTIL

· WHILE, END WHILE

· FOR, TO, BY, END FOR

· LIST, END LIST

用戶可定義的表格生成功能使用戶的PCL函數(shù)可通過菜單選項來執(zhí)行

數(shù)據(jù)庫的訪問存取工具

整型、實型、邏輯型、字符串變量及常數(shù)

局部、全局、靜態(tài)變量及類變量

任意變量類型的數(shù)組

虛擬內(nèi)存數(shù)組及數(shù)組內(nèi)存管理功能

跟蹤調(diào)試工具

數(shù)組排序和搜索

字符串函數(shù)包括大小寫轉(zhuǎn)換和縮寫檢查

二進制及文本文件讀寫功能

多種數(shù)學(xué)函數(shù)程序

豐富的圖形函數(shù)：

· 繪點、線、虛圓或?qū)崍A、虛方塊或?qū)嵎綁K、虛多邊形或?qū)嵍噙呅?

· 在任意位置顯示文本

· 改變圖形寄存器

模型管理程序：

· 比例縮放

· 轉(zhuǎn)動

· 旋轉(zhuǎn)

· 平移

系統(tǒng)實用工具