MSC Patran是一款集工程設(shè)計(jì) 、工程分析和結(jié)果評(píng)估功能等多種功能于一體。擁有命令過(guò)程自動(dòng)記錄、CAD模型直接讀取以及獨(dú)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(rèn)的頂類前后處理器，支持32位和64位操作系統(tǒng)。歡迎有興趣的朋友前來(lái)jz5u使用！

軟件功能：

· 鼠標(biāo)驅(qū)動(dòng)的Motif標(biāo)準(zhǔn)圖形用戶界面
· 命令過(guò)程自動(dòng)文件記錄，記錄文件可編輯修改并用于模型參數(shù)化研究
· 交互的超文本幫助系統(tǒng)
· 數(shù)據(jù)庫(kù)不同平臺(tái)相互兼容
· 強(qiáng)大的PATRAN命令語(yǔ)言(PCL)可使用戶開(kāi)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(dú)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(kù)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(shí)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(wèn)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(dòng)LICENSE管理
· 通過(guò)2000年問(wèn)題檢驗(yàn)
圖形用戶界面
MSC/PATRAN圖形用戶界面是一個(gè)基于表格、鼠標(biāo)驅(qū)動(dòng)的菜單和圖標(biāo)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(biāo)準(zhǔn)
· 全屏幕菜單系統(tǒng)
· 命令中斷功能
· 用戶輸入可選擇：鼠標(biāo)、對(duì)話框、鍵盤
· 方框和多邊形鼠標(biāo)屏幕選取方式
· 命令UNDO功能
· 屏幕拾取或直接輸入標(biāo)號(hào)選擇要素
· 要素標(biāo)號(hào)重排功能
· 任何時(shí)刻可訪問(wèn)PATRAN的任意應(yīng)用功能
· 用戶定制的、圖標(biāo)式的Quick Pick工具菜單，使用戶更容易訪問(wèn)常用的命令
· 用戶可開(kāi)發(fā)的開(kāi)放界面
· 流行的Frame超文本聯(lián)機(jī)幫助系統(tǒng)
CAD幾何模型的直接讀入
MSC/PATRAN 可以直接讀取當(dāng)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(biāo)準(zhǔn)
· 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(diǎn)
· 曲線
· 曲面和實(shí)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(jì)使用。
讀入的CAD模型保持其原有的數(shù)學(xué)表達(dá)格式
MSC/PATRAN EXPRESS 中間文件
· 讀入MSC/ARIES的幾何模型
· 在不同平臺(tái)之間傳遞幾何模型
所有CAD軟件的IGES文件讀入
· 幾何點(diǎn)、曲線、曲面
· 有限元節(jié)點(diǎn)和單元
IGES文件輸出
· 幾何點(diǎn)、曲線、曲面、實(shí)體
· 有限元節(jié)點(diǎn)、單元和相關(guān)的坐標(biāo)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(diǎn)歸納為：
風(fēng)格一致的菜單形式
多種幾何要素
· 點(diǎn)
· 曲線
· 曲面
· 實(shí)體
· Trimmed 裁剪曲面
· 三參數(shù)實(shí)體
· B-rep實(shí)
多種生成選項(xiàng)
· 平移或拷貝、轉(zhuǎn)動(dòng)、比例縮放、鏡象
· 滑動(dòng)拉伸、法向拉伸
· 抽取點(diǎn)、線、面
· 導(dǎo)角
· 直接定義XYZ坐標(biāo)生成
· 任意方向拉伸、旋轉(zhuǎn)生成
· 復(fù)雜要素分解為簡(jiǎn)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(diǎn)、線、面
· 由有限元網(wǎng)格生成曲面
· 通過(guò)組的變換生成幾何要
曲線、曲面合并功能
任意的局部坐標(biāo)系：
笛卡兒、圓柱和球坐標(biāo)選項(xiàng) 。
計(jì)算幾何模型的質(zhì)量和幾何特性：
重心、形心、轉(zhuǎn)動(dòng)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(guò)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(jí)分析管理器P/Analysis Manager
· 高級(jí)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(dòng)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(wú)曲面的面網(wǎng)格
先進(jìn)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(dòng)實(shí)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(qiáng)大的網(wǎng)格密度控制功能，包括曲率控制
先進(jìn)的算法保證在邊界及重要區(qū)域網(wǎng)格有最佳形狀
先進(jìn)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(xiàng)：
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(guò)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(dòng)
· 滑動(dòng)-導(dǎo)軌
· 法向
· 球面周向矢量域(field)
在拓?fù)湎嘟乃倪呅尉W(wǎng)格之間蒙出實(shí)體單元
網(wǎng)格劃分主要功能
強(qiáng)大的單元庫(kù)包括線性、二階、及三階單元：
單元形狀 節(jié)點(diǎn)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(diǎn)約束(MPC)
自動(dòng)硬點(diǎn)
自動(dòng)產(chǎn)生高階單元的邊中、面中、或中心節(jié)點(diǎn)
單元平移、轉(zhuǎn)動(dòng)、鏡象和比例縮放以復(fù)制和管理單元
節(jié)點(diǎn)和單元的修改編輯
單元細(xì)化
一個(gè)幾何體多種不同網(wǎng)格劃分并存在于同一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)庫(kù)
方便的選項(xiàng)以產(chǎn)生位置重合的節(jié)點(diǎn)用于生成零長(zhǎng)度單元，如間隙單元和滑移線單元
重合節(jié)點(diǎn)自動(dòng)消除功能選項(xiàng)：
· 根據(jù)拓?fù)浠驇缀侮P(guān)系
· 用于檢查重合的節(jié)點(diǎn)可根據(jù)組定義、個(gè)別選擇或整個(gè)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(diǎn)
· 選擇節(jié)點(diǎn)不進(jìn)行重合檢查
節(jié)點(diǎn)號(hào)、單元號(hào)、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(xì)長(zhǎng)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(shí)體單元的細(xì)長(zhǎng)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(cè)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(duì)帶寬和波前進(jìn)行優(yōu)化
· 壓縮和/或重排節(jié)點(diǎn)和單元序號(hào)
· Cuthill-McKee和 Gibbs-Poole-Stockmeyer 優(yōu)化算法
有限元網(wǎng)格可以隨時(shí)與幾何點(diǎn)、線、面或體相關(guān)聯(lián)，這對(duì)生成網(wǎng)格時(shí)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(guò)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(diǎn)投影到平面、曲面、曲線或指定的空間位置
單元網(wǎng)格打開(kāi)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(diǎn)
· 沿一條邊
· 在一個(gè)平面、柱面或球面內(nèi)
· 通過(guò)一個(gè)曲面
· 通過(guò)一個(gè)實(shí)體
分析所要求的輸入表格形式
豐富的載荷和約束選項(xiàng)，包括：
· 力和力矩
· 壓力和面分布力
· 強(qiáng)迫位移或約束
· 溫度
· 點(diǎn)或面或體積熱源
· 對(duì)流
· 熱通量
多個(gè)點(diǎn)或單元與其它點(diǎn)或單元相聯(lián)系的表格輸入?yún)^(qū)域
數(shù)學(xué)函數(shù)表達(dá)的域可用于施加變化載荷
不同的有限元網(wǎng)格之間計(jì)算結(jié)果插值，如：熱-結(jié)構(gòu)
多個(gè)載荷和邊界條件作用時(shí)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(duì)稱和反對(duì)稱層狀復(fù)合材料
· Halpin-Tsai準(zhǔn)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(kù)直接讀入MSC/PATRAN
每個(gè)特性定義可有多達(dá)96個(gè)特性輸入位置
所有數(shù)據(jù)均可用彩色圖顯示出來(lái)以檢查
每個(gè)特性值均自動(dòng)根據(jù)分析器被指定一個(gè)名字
結(jié)果評(píng)估
MSC/PATRAN可快速明了的顯示結(jié)構(gòu)、熱、疲勞、流體、及電磁場(chǎng)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(diǎn)進(jìn)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(hào)顯示
· x-y曲線
· 閥值
制的顏色譜值對(duì)照表
導(dǎo)出結(jié)果顏色范圍可按以下方法定義：
· 半自動(dòng)
· 手工
· 顯示出最小、最大、或同時(shí)顯示出最小和最大值
組合結(jié)果值選項(xiàng)包括：
· 在單元中心或節(jié)點(diǎn)顯示
· 節(jié)點(diǎn)結(jié)果僅在可見(jiàn)的表面顯示
· 僅顯示用戶選定的節(jié)點(diǎn)和單元的結(jié)果
屏幕顯示的標(biāo)題選項(xiàng)包括：
· 自動(dòng)或手工屏幕定位
· 大小和顏色可調(diào)
· 顯示開(kāi)關(guān)
與硬件相關(guān)的實(shí)體消隱及連續(xù)云圖瞬態(tài)動(dòng)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(shí)顯示出：
· 線框或隱藏線方式
· 變形動(dòng)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(shí)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(shí)體方式的動(dòng)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(dòng)畫
多種張量和矢量顯示方式：
· 節(jié)點(diǎn)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(biāo)號(hào)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(biāo)、單元坐標(biāo)、外部單元文件和其它坐標(biāo)系里顯示
沿梁?jiǎn)卧慕Y(jié)果分布可用x-y曲線方式顯示：
· 可同時(shí)顯示多達(dá)三個(gè)結(jié)果曲線
· 測(cè)量計(jì)算導(dǎo)出結(jié)果（剪力、力矩）時(shí)第一個(gè)單元和最后一個(gè)單元的距離
· 結(jié)果可在梁?jiǎn)卧娜魏我稽c(diǎn)導(dǎo)出和顯示
· 曲線可以是由一個(gè)結(jié)果對(duì)另一個(gè)結(jié)果、對(duì)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(diǎn)或單元結(jié)果顯示
· 標(biāo)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(gè)視窗顯示
· 強(qiáng)大的標(biāo)號(hào)顯示控制
對(duì)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(duì)輸入格式靈活：
· X-Y 數(shù)據(jù)成對(duì)輸入
· 僅輸入Y數(shù)據(jù)而X數(shù)據(jù)按給定的增量自動(dòng)增加
同時(shí)可有多個(gè)曲線窗：
· 曲線窗可相互覆蓋
· 曲線窗大小可調(diào)
每個(gè)曲線窗可有無(wú)數(shù)條曲線：
· 數(shù)據(jù)可按分散點(diǎn)、折線、小方塊 或樣條線的形式顯示
· 曲線的顏色、風(fēng)格（實(shí)線、點(diǎn)線或虛線）、及寬度可調(diào)
· 15種曲線標(biāo)識(shí)符號(hào)
曲線坐標(biāo)軸的定義：
· 顏色、風(fēng)格（實(shí)線或虛線）、寬度和長(zhǎng)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(biāo)題：
· 整個(gè)屏幕、每個(gè)曲線窗、每個(gè)坐標(biāo)軸、每條曲線及每個(gè)圖注均可給定標(biāo)題
· 標(biāo)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(biāo)
· 可自動(dòng)、手工或給定一個(gè)范圍來(lái)產(chǎn)生
PATRAN 命令語(yǔ)言
編輯
PATRAN 命令語(yǔ)言 (PCL) 是 MSC/PATRAN的核心編程語(yǔ)言，是一個(gè)高級(jí)、模塊化結(jié)構(gòu)的編程語(yǔ)言，它提供許多與傳統(tǒng)編程語(yǔ)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(jìn)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(dá)式輸入
可編譯的命令庫(kù)函數(shù)
豐富的表格及菜單庫(kù)供開(kāi)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(gè)類
條件分枝語(yǔ)句
· IF, THEN, ELSE
· SWITCH, CASE, DEFAULT
· BREAK, CONTINUE
條件循環(huán)語(yǔ)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(guò)菜單選項(xiàng)來(lái)執(zhí)行
數(shù)據(jù)庫(kù)的訪問(wèn)存取工具
整型、實(shí)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(jìn)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(diǎn)、線、虛圓或?qū)崍A、虛方塊或?qū)嵎綁K、虛多邊形或?qū)嵍噙呅?br /> · 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(dòng)
· 旋轉(zhuǎn)
· 平移
系統(tǒng)實(shí)用工具