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MSC.Patran中梁单元截面方向和偏置的确定方法石勇，朱锡华中理工大学交通科学与工程学院MSC.Patran中梁单元截面方向和偏置的确定方法石勇，朱锡华中理工大学交通科学与工程学院摘要：在使用MSC.Patran过程中，梁单元的属性设置要求给出单元截面的方向(orientation)和偏置(offset)，对于一维梁单元可以较容易的确定，但对于规则线型的曲梁或一般线型曲梁单元就很复杂了。
本文介绍了确定曲梁单元截面的方向和偏置的矢量方法和空间场方法。
关键词：梁单元；方向；偏置；场1.前言我部在2000年安装了有限元分析软件MSC.P atran、MSC.Nastran，在这几年的使用中，有限元分析越来越显示出它的巨大作用，利用有限元方法对多种型号的船舶进行了静力和动力性能的计算。
其中MSC.P atran的前后处理功能快捷方便，使数值计算的效率大大得到了提高。
在船舶结构中，各种骨材、桁材等加强筋结构是十分常见的，利用MSC.Patran进行船舶的有限元模型建立的过程中，这些结构一般用梁单元来模拟，梁单元的属性设置要求给出单元截面的方向(orientation)和偏置(offset)，对于一维梁单元可以较容易的确定，但对于规则线型的曲梁或一般曲梁单元就很复杂了。
而曲梁截面的方向和偏置是确定梁截面惯性矩的重要参数，对计算结果有很大影响。
本文介绍了确定曲梁单元截面方向和偏置的矢量方法和空间场方法。
2.确定曲梁单元截面方向和偏置的矢量方法对于一维梁单元的方向和偏置可以较容易的确定，因为其方向和偏置沿梁结构的长度方向是常数，只需在“属性”界面选项中填入其方向矢量和偏置失量，但对于曲梁来说，梁单元截面方向和偏置在梁的长度方向上是处处不同的，例如船体外板架结构中加强肋骨是典型的曲梁结构，不能直接得到整条梁的方向矢量值和偏置量，这里采用分段近似的方法解决此问题，认为在该分段内方向矢量值和偏置失量为常量。
第一步：将曲梁分成若干段，在该分段内方向矢量值和偏置失量可近似看成常量。
Patran船舶结构有限元建模的实用技巧-机械制造论文Patran船舶结构有限元建模的实用技巧撰文/ 中船重工（武汉）船舶与海洋工程装备设计有限公司何勇目前，市面上主流的通用结构有限元分析前处理器种类众多，包括Patran、Ansys、Abaqus、HyperMesh 和Femap 等。
这五款软件在国内船舶行业均有应用，其中Patran 的用户数量很多。
本文结合笔者多年运用Patran 进行船舶结构有限元建模积累的经验，为广大同行介绍一些建模方面的技巧，以期对读者有一些帮助。
一、网格划分与编辑技巧1. 根据现有的节点撒种子对于具有曲线边界的面，例如首尾区域垂向加强的横舱壁，横舱壁与外板交线上的网格种子并不是等间距的，此时可先在横舱壁与甲板的交线上生成等间距的节点，然后将这些节点投射到横舱壁与外板的交线上，最后用Create\Mesh Seed\Tabular 方法（Coordinate Type 选Node and Point）根据投射得到的节点生成网格种子，这样得到的网格种子可以保证横向对齐。
2. 径向扫略由低阶单元变换得到高阶单元时，Sweep\Element\Extrude 是一种经常使用的方法，此方法为线性扫略。
但径向扫略的作用也不容忽视，图1 所示的立柱环筋的创建就是一个典型的例子。
径向扫略通过Sweep\Element\Radial Cyl. 方法实现。
扫略时，Axis 填写扫略平面的法向，Radial Distance填写扫略距离，为正时背离原点扫略，为负时指向原点扫略。
3. 跨越边界的单元的修改通过扫略创建甲板边板壳单元时，在非平行中体区域，会出现最外侧的一行单元跨越甲板边线的情况，此时需移动节点将其拉回到甲板边线上。
有些用户习惯使用Modify\Node\Move 方法实现这个目标，但这种方法要求输入节点要移动到的新位置，而这个位置的坐标通常是未知的，因此需先通过求交点的方法找到这个位置。
PATRAN参数化建模教程PATRAN是一款通用的有限元分析（FEA）前后处理软件。
它被广泛用于工程、航空航天和车辆行业中进行结构分析和优化。
一个重要的功能是PATRAN的参数化建模，它使用户能够轻松创建和修改复杂的几何模型。
参数化建模是通过修改输入参数来改变模型的形状和尺寸。
它可以大大减少设计过程中的重复劳动，提高效率和准确性。
PATRAN提供了几种方法来实现参数化建模。
首先，PATRAN允许用户创建几何体并定义其尺寸和位置。
用户可以使用基本的几何体（例如线、圆和矩形）或通过连接这些基本几何体来创建复杂的形状。
使用参数定义这些尺寸和位置将使用户能够轻松地修改模型。
其次，PATRAN提供了一套强大的几何操作工具，可以用来修改和组合几何体。
例如，用户可以使用平移、旋转、缩放和对称操作来移动、旋转和改变几何体的尺寸。
这些操作都可以与参数结合使用，使用户能够轻松地调整模型。
此外，PATRAN还支持特征建模，其中几何特征可以在模型中定义并重复使用。
用户可以创建特征，然后将其参数化以在整个模型中重复使用。
这样，只需修改特征的参数，整个模型就会更新。
最后，PATRAN中的参数化建模还可以与其他分析工具和优化算法相结合。
例如，用户可以使用PATRAN创建一个参数化模型，然后将其导入有限元分析软件进行结构分析。
他们还可以使用优化算法和参数化建模工具来对模型进行优化，以满足特定的设计要求。
总之，参数化建模在PATRAN中是一个非常强大和有用的功能。
它可以帮助用户快速创建和修改复杂的几何模型，并与其他分析工具和优化算法结合使用。
通过使用参数化建模，用户可以大大提高工作效率，并最大程度地减少错误和重复劳动。
有限元软件介绍和比较一、msc/patran+nastran, ansys, abaqus 三者的比较俺最喜欢的是msc/patran+nastran，因为当年国内飞机公司最先引进的就是nastran，其菜单式的操作，比用手写有限元程序，爽多了！！特别是建立飞机这类巨大型结构，可以说，只有patran的建模最强！！（有人在仿真说abaqus能建整个飞机模型，哈哈，吹牛不上税，就凭其目前功能，要花一百年！！）另外，msc财大气粗，其教程是手把手式，航空上最常用的有限元分析，都有现成的例题，step by step，傻瓜都会很快地入门！！由于其广泛应用于航空航天/汽车工业，所以，至今为止，如果要学CAE软件，俺认为应首选msc/patran+nastran。
与patran+nastran相比，ansys的界面就低了一些，操作也没有patran舒服。
不过，差别不是很大。
ansys据俺的体会，唯一的强项就是多场耦合。
其他的功能，msc/patran+nastran都有。
不过，ansys的apdl语言比较高级，是其最大优势，或者说，msc 应向这一方向发展！！不过，apdl最开始学也很费事，得一条一条查，一条一条记，这个过程没有两三个月下不来。
由此，ansys的清爽度比msc差一些。
abaqus，如果自己用手编写过有限元程序的，入门应该不难。
其命令格式，跟自己用手编程序一个套路。
abaqus的强项是其分析功能很全面，特别是非线性部分，基本上都包含了。
abaqus最大的缺点是上手慢，其教程太差，除了几本手册，基本上等于没有教程。
要学abaqus，其时间要比msc, ansys长多了！！现在看，学abaqus实在没什么省时间的方法（比如它的 training lecture，一本250$，买来一看，气晕俺，还没手册说得详细！！），所以唯一的笨方法就是要看手册啦。
(如果说msc是windows点鼠标时代的水平，abaqus就是敲dos命令的原始时代。
patran建模步骤-回复Patran建模步骤Patran是一款常用的有限元前后处理软件，用于建立有限元模型、进行前处理工作、对有限元计算结果进行后处理分析。
在进行Patran建模过程中，一般可以分为以下几个步骤。
步骤一：准备工作在进行Patran建模之前，需要准备相关的几何模型和材料数据。
对于复杂的几何模型，可以使用CAD软件绘制，并导入到Patran中；对于简单的几何模型，也可以在Patran中直接建立几何模型。
此外，还需要准备材料的物理性质数据，例如弹性模量、泊松比等。
步骤二：创建几何模型在Patran中创建几何模型的方法有多种，可以通过导入CAD文件、绘制几何形状等方式来实现。
如果是导入CAD文件，可以选择几何模型文件的格式（例如IGES、STEP等），然后按照相关提示导入CAD文件。
如果是在Patran中直接绘制几何模型，可以使用构建几何体的命令（例如点、线、平面、体等）来创建几何形状，并按照设计要求对几何模型进行编辑和变形。
步骤三：创建网格模型在Patran中创建网格模型是进行有限元分析的关键步骤。
网格模型的生成可以通过网格剖分来实现，可以选择不同的网格剖分算法和参数，以获得满足分析要求的网格模型。
在Patran中，可以使用自动剖分命令，也可以使用手动剖分命令来创建网格模型。
自动剖分命令一般适用于简单几何形状，而手动剖分命令适用于复杂几何形状。
在进行网格剖分时，还需要设置网格尺寸、单元类型、局部剖分等参数。
步骤四：定义边界条件在进行有限元分析之前，需要定义边界条件。
边界条件包括加载边界条件和约束边界条件。
加载边界条件是指施加在模型上的外部荷载，例如力、压力、温度等。
约束边界条件是指模型的约束条件，例如支撑、固定、禁止位移等。
在Patran中，可以通过加载定义命令和约束定义命令来分别定义加载边界条件和约束边界条件。
例如，可以选择加载的单元或节点，然后定义加载类型和大小；对于约束条件，可以选择需要约束的节点或边等，然后定义约束类型和大小。
Patran中MPC（多点约束）应用——SQLMPC(Multi-point constraints)即多点约束，在有限元计算中应用很广泛，它允许在计算模型不同的自由度之间强加约束。
在不同的求解器模版下可以在patran中定义不同的MPC，比较常用的有rbe2,rbe3,explicit,rbar,rrod等，具体的使用根据计算模型来定。
MPC通用类型explicit（显式）MPC可以在一个从(dependent)自由度和一个或者多个主(independent)自由度之间创立，具体方程如下所示：U0 = C1U1 + C2U2 + C3U3 + ... + CnUn + C0式中U0为从自由度，Ui为主自由度，C0为常数项，举例说明，UX(Node 4) = 0.5*UX(Node 5) - 0.5*UY(Node 10) + 1.0A:我也来谈谈。
MPC主要使用在以下几个方面：1。
描述非常刚硬的结构单元。
假定结构模型中包括一个或多个比其他元件硬得多的元件，如汽车模型中的发动机，这时候刚硬元件可以传递载荷，但它的变形要小的多，和柔软元件比，它是“刚性”的。
如果用大刚度的弹性单元模拟刚硬单元，会造成病态解，原因是，刚度矩阵中对角系数差别太大，引起矩阵病态。
研究指出，应该用适当的约束方程来代替刚硬的弹性单元，以创建更为合理的有限元模型。
2.在不同类型的单元间传递载荷。
如果有限元模型中，包含三维实体单元和壳体单元。
模型看来成功，没异常。
但是求解在矩阵分解时失败了，因为缩减刚度矩阵是奇异的。
原因是模型中包含了一个“机构”。
无法将壳体单元上的力偶传递到实体单元上，因为实体单元没有转动自由度。
为了消除这种奇异性，必须建立一种连接，作用是在实体中建立一个耦合，以承受壳体力偶。
3。
任意方向的约束。
当某节点可以沿着不平行于坐标轴的某个边界运动时，就需要定义一个约束方程，这个方程反映垂直于此边界的运动的约束4。
刚性连杆A:RBE1和RBE2约束单元都是PABR和RTRPLT单元的推广，后者允许连接任意数量的几何格点。
有限元分析软件及应用有限元分析（Finite Element Analysis，简称FEA）是一种工程力学的数值计算方法，用于模拟和分析材料或结构在力学、热学、流体力学等领域的行为。
有限元分析软件是用于进行有限元分析的工具，提供了对复杂问题进行建模、求解和分析的功能。
下面将介绍几种常用的有限元分析软件及其应用。
1. ANSYS：ANSYS是全球领先的有限元分析软件之一，适用于多个领域，如结构力学、流体力学、电磁场等。
在结构分析方面，ANSYS可以进行静力学、动力学、疲劳分析等，可应用于航空、汽车、能源、医疗等行业。
2. ABAQUS：ABAQUS是另一个广泛使用的有限元分析软件，适用于结构、热、流体、电磁等多个领域的分析。
ABAQUS提供了丰富的元件模型和边界条件，可以进行复杂结构的非线性、瞬态、热源等分析，广泛应用于航空航天、汽车、能源等领域。
3. MSC Nastran：MSC Nastran是一款专业的有限元分析软件，主要用于结构和动力学分析。
它提供了丰富的分析和模拟工具，可进行静力学、动力学、疲劳分析等。
MSC Nastran广泛应用于航空、汽车、船舶等领域，具有较高的准确性和可靠性。
4. LS-DYNA：LS-DYNA是一款用于求解非线性动力学问题的有限元分析软件。
它可以进行结构和流体的动态响应分析，主要应用于汽车碰撞、爆炸、冲击等领域。
LS-DYNA具有强大的求解能力和灵活性，可以模拟复杂的物理现象和材料性能。
除了上述几个常用的有限元分析软件外，还有许多其他软件也具有广泛的应用。
有限元分析在实际工程中有着广泛的应用，下面以汽车结构分析为例进行介绍。
汽车结构分析是有限元分析的一个重要应用领域。
有限元分析软件可以帮助工程师对汽车的结构进行模拟和分析，评估其在碰撞、强度、刚度等方面的性能。
首先，工程师可以使用有限元分析软件对汽车的结构进行建模。
软件提供了各种几何建模工具，可以根据汽车的三维CAD数据进行建模，或者使用简化的二维平面模型。
船舶设计软件对⽐CAX software catalog⽬前，国际上常⽤的造船CAX系统有如下⼏种:NAPANAPA 公司⾸次在船舶设计软件中采⽤3D技术，并在船舶初步设计和基本设计阶段提出了3D NAPA船舶模型的概念，这⼀概念⼰得到⼴泛认同。
利⽤NAPA Steel设计师们可以在较短时间内迅速完成结构初步设计和重量、成本计算，⽣成可供送审的技术⽂件和图样，并根据需要⽣成结构有限元计算所需的⽹格模型。
在NAPA于2003.1发布的版本中具有的最新的功能之⼀是提供了许多软件与NAPA Steel之间的接⼝，⽐如说Tribon Hull和Nupas-Cadmatic，以及其它⼀些典型的经常使⽤的船舶设计系统。
其中与Tribon之间的接⼝可以实现：曲线的转换、表⾯的转换、图的转换等。
NAPA主要功能模块的缩写：Application subsystems 应⽤模块NAPA建模使⽤细则：1系统界⾯1.1打开napa软件图⼀是启动界⾯，图⼆是登录界⾯图1 图2 进⼊到napa界⾯1.2新建项⽬在系统主界⾯中选择File -> New Project ...（左下图）Project Name可以输⼊项⽬名称，今后就以这个名称出现在项⽬列表中，注意要以字母开头，不要使⽤数字开头，不然会导致今后⽆法复制该数据库，对维护不利。
Initial Version为初始定义的版本，在⼀个NAPA数据库中可以有许多个版本，默认初始值是A，以后每次打开该数据库，就会以A为默认打开的版本，以后如果需要改动默认值，可以在ADM⼦任务中修改。
同样不要使⽤数字开头，并且版本名字最好不要超过三个字母，否则会导致以后⽆法删除该版本。
Descriptive Text为⼀段注释性的⽂字，此项必须要填。
Status of Project有三个选项，其中Public表⽰该项⽬可以被所有的其他NAPA⽤户打开，修改，调⽤。
Private表⽰该项⽬只能被创建它的⽤户和系统管理员打开并修改。
常用船舶设计软件对比目前，国际上常用的船舶设计软件有如下几种:TribonTribon 系统是由瑞典KCS(Kockums Computer System AB)公司设计开发的一套用于辅助船舶设计与建造计算机软件集成系统。
Tribon集CAD/CAM(计算机辅助设计与制造)与MIS(信息集成)于一体，并覆盖了船体、管子、电缆、舱室、涂装等各个专业的一个专家系统。
总体上Tribon系统可分为船体设计、舾装设计、系统管理及维护三大部分。
该软件是一个出色的集成系统，也是一个庞大的系统，它具有许多其他系统所不具备的优点。
Tribon推出的新版本较过去添加了很多新的功能，如在设备选择、合同设计等方面的功能。
我国使用该设计软件系统的公司有：广船国际股份有限公司、江南造船（集团）有限公司等。
对我国的用户来说，该软件存在的缺点有：数据开放性不够，数据库系统自成一套与常用的数据库缺少接口等。
TRIBON的第一个软件包是TRIBON Solution。
在2004 TRIBON Solution 被AVEVA集团收购，M3是tribon的最新版本。
它包括初始设计模块，基本设计，船体建模，船舶配件模块，装配计划和工件准备模块。
运行于windows系统，在造船工业排他性发展。
（注：言下之意是说tribon和其他程序的接口、兼容等方面过于保守）vantage marine是AVEVA基于已有着名的PDMS（工厂设计管理系统）发展的新产品。
vantage marine的意义在于它是PDMS配件模块和tribonM3船体和基本应用程序的联合产物。
NAPANAPA 公司首次在船舶设计软件中采用3D技术，并在船舶初步设计和基本设计阶段提出了3D NAPA船舶模型的概念，这一概念己得到广泛认同。
利用NAPA Steel设计师们可以在较短时间内迅速完成结构初步设计和重量、成本计算，生成可供送审的技术文件和图样，并根据需要生成结构有限元计算所需的网格模型。
MSC.Patran与LR.ShipRight有限元建模技术的分析与比较作者：江南造船集团朱彦摘要：本文基于散货船CSR 探讨使用MSC.Patran 与LR.ShipRight 两款软件在进行有限元分析中的建模技术，并比较两款软件的特点以及相互联系。
关键字：Patran、ShipRight、散货船、CSR、有限元建模1. 前言在船舶详细设计阶段，对船体结构进行应力集中以及疲劳强度评估的一个有效的手段就是采用有限元分析。
有限元分析的一般方法为选择有限元分析软件、确定单元形式、建立几何模型、网格划分、确定边界条件、判断载荷工况等，具体又可归纳为四个步骤：1) 建立有限元模型；2) 确定载荷及边界条件；3) 进行详细应力应变评估（例如细化网格以评估高应力区域）；4) 对关键部位的结构进行疲劳强度评估。
在以上步骤中能否建立合理有效的有限元模型是前提条件，模型质量的好坏，特别是网格的类型与划分方法，直接影响后续的分析结果。
目前常用的有限元分析软件主要有MSC.Patran\Nastran、LR.ShipRight、基于Patran 的CCS.TOOLS、DNV.Sesam 等，本文以散货船CSR 有限元建模为例，探讨Patran 与ShipRight 两种软件的建模技术和异同点。
2. Patran 与ShipRight 的简介MSC.Patran 作为一个优秀的前后置处理器，具有高度的集成能力和良好的适用性，模型处理智能化、自动有限元建模、分析的集成、用户自主开发新功能、分析结果的可视化处理等等是其典型的特征，它提供了功能全面、方便灵活的可满足各种精度要求的复杂有限元的建模功能，其综合全面先进的网格划分技术，为用户根据不同的几何模型提供了多种不同的生成和定义的有限元模型工具。
ShipRight 是LR 自主开发的一款基于CSR 的有限元分析应用软件，具有很强的针对性，其优势在于建立好模型后，进行加载计算分析较Patran 更为便利。
但是ShipRight 在建模上会遇到一些技巧性的问题，这需要引起使用者的注意。
3. 建模分析的基本要求3.1 模型范围CSR 中要求有限元模型的纵向范围应该覆盖三个货舱及四个横舱壁，横舱壁需要连同各自壁凳；模型的两端均应形成垂直平面，任何位于断面位置的强框架应包括在模型中；所有的主要构件都应建模。
由于三舱段模型分析的是中间舱，而某些散货船会出现多种舱型，比如压载舱、重货舱、轻货舱等且基本为间隔布置，基于建模的方便建议建立五舱段模型，而在分析时只要调出所需的三舱段部分即可。
3.2 单元类型的选择准则（1）有限元网格的边界应与实际结构的排列相一致，并能体现结构的真实几何形状；（2）以适当的单元类型表示每个构件的刚度，例如扶强材应以梁单元或杆单元进行建模，主要支撑构件的腹板加强筋和面板可采用杆单元建模。
对于梁单元与杆单元的特性比较，见表3-1。
表3-1 梁单元与杆单元的特性比较（3）板单元一般应以具有面外弯曲刚度、双轴向刚度和面内刚度的壳单元进行建模，而对于不承受侧向压力的板可采用具有双轴向刚度、面内刚度的膜单元进行建模。
对于膜单元和壳单元的类型则应采用线性四边形单元（长宽比≤4:1），同时尽量避免使用三角形单元，特别是在大开孔周围、肘板和折角连接处等高应力或者应力梯度较大的区域。
4. Patran 建模技术4.1 建模准备（1）充分熟悉船舶的基本结构图、横剖面图、总布置图以及相关的图纸资料，对内部结构布置有大致的了解；（2）根据船体各区域的结构特点，充分运用Patran 的Group 的功能对船体进行组的划分；（3）在CAD图中绘制横剖面几何结构点。
对于极小距离范围内的那些错开构件，可进行共节点的简化，并适当调整有关构件的布置；（4）取肋距为有限单元的标准特征长度。
4.2 建模过程（1）按照建模习惯定义船长方向为X 轴，型宽方向为Y 轴，型深方向为Z 轴。
将CAD 图中绘制的各网格节点导入Patran，用几何形式初步勾勒出结构的网格形式，依此绘制单元网格。
同时，对于结构开孔可以用简化开孔尺寸或折减板厚的方法以保证网格划分的可靠性，见图4-1。
图4-1 横剖面网格划分示意图（2）在横剖面结构的基础上，以点、线、面3 个级别的基本元素，绘制船舶外板、甲板、纵桁、龙骨等主要纵向板材的形状。
其中，根据船舶线型和构件的具体情况，可采用的操作方法主要有以下几种：①大多数船舶均为关于中纵剖面对称的结构，因此只需对左舷结构进行建模，右舷部分可采用Group/Transform/Mirror 操作进行镜像；②对于船体中一组相同的构件，可采用Elements/Transform 进行偏移；③对于直线型外板或构件，可确定其方向后采用Elements/Sweep 进行拉伸。
值得注意的是，对于那些船体型线过渡较大的区域（例如球鼻艏），应将每个肋位的型线绘制出来，以保证模型外部轮廓与真实形状相接近，见图4-2。
图4-2 艏部模型示意图（3）有限元模型建立起来以后，需对模型进行必要的检查首先，一定要检查单元是否连接好，采用消除重复节点(Equivalence/All/Tolerance Cube)和重复单元(Verify/Element/Duplicates)、检查结构模型的自由边界(Verify/Element/Boundaries)等方式。
在对肋骨、横梁、甲板纵骨、船底纵骨以及舷侧纵骨等划分网格时，必须与相接的板材的网格节点相对应。
若节点发生小范围内的错位，则需要进行Modify/Node/Move 的操作；其次，检查单元的质量。
可以通过检查四边形单元的翘曲度(wrap)、歪斜度(skew)、锥度(taper)等单元几何特征，三角形单元则检查锥度和最大特征角，来判断单元质量的优劣。
对于不满足给定要求的单元区域应进行再次网格划分。
另外，由于船舶外板或型材的网格划分一般是通过细分为各个分块进行的，所以Shell 单元的法向量难免会出现不一致的现象，因此通过Verify/Element/Normals 的操作可将法向量统一，以提高模型的可靠性。
最后，通过Delete/Node/All Nodes 将建模过程中的残余节点删除，然后采用Renumber/Node和Renumber/Element 对模型的节点和单元进行重新排列，以减小模型矩阵运算的规模。
（4）单元特性定义与失效准则板材的材料特性(Materials)以及尺寸的定义务必做到准确无误，例如船用低碳钢的材料特性的定义见图4-3。
图4-3 材料特性的输入在Materials 定义好之后，在Properties 选项中定义船舶的各个构件的物理特性。
首先定义属性名称，然后在Input Properties 中输入Material Name 和Thickness。
接着，Select Members中选中单元。
最后，Apply 进行提交。
对于梁单元结构尺寸的定义，由于单元位置的不同，需要定义单元结构的偏移量，此时可以通过显示3D 效果图，以检查所定义的梁单元位置是否正确。
5. ShipRight 建模介绍5.1 建模准备（1）充分熟悉船舶的基本结构图、横剖面图、总布置图以及相关的图纸资料，对内部结构布置有大致的了解；（2）ShipRight 软件界面内容丰富，需输入船舶名称、主尺度等信息，图5-1。
图5-1 输入船舶有关信息5.2 建模过程（1）定义材料库（图5-2），包括材料特性、结构尺寸。
对于有母型船的船舶材料库，可以直接导入，也可以随时添加新材料。
图5-2 ShipRight 材料库界面（2）定义船舶外壳尺寸即Hull Form，包括Shell 和Main deck。
在定义Gunwale 时，考虑到后期自动生成网格的规整，一般可以不定义，而直接将Shell 与Main Deck 相交，详见图5-3。
图5-3 船体横剖面的定义（3）依次定义纵/横向结构及舱壁的名称、位置和结构尺寸，值得注意的是：①五舱段模型首尾应增加1 个肋位的结构；②如果船舶结构左右舷是对称的，可以先定义好左舷的结构；③结构名称的定义尽量规范，以方便后期定义材料属性及结构尺寸；④对于Opening 可以考虑不建，以便后期生成网格的规整；⑤对于某些特殊复杂的局部结构，只能采取描点的形式去定义，此时应明确所填数据的含义，尽量简化结构形式、保证节点的统一，见图5-4、5-5。
图5-4 描点形式示意图图5-5 描点录入数据库⑥对于不合乎规范名称的横向结构，可自行定义为General Transverse Structure，并在其中定义结构名称、位置和尺寸。
（4）定义典型舱壁的结构尺寸，具体包括舱壁的名称、位置，槽、卸货板、上下底凳以及凳子隔板的位置及尺寸。
值得注意的是定义下底凳高度时，测量点的位置应在底凳顶板中点处，而对于隔板开孔可考虑不开。
（5）所有结构尺寸定义好后，接着确定结构的材料属性，包括板厚、板缝以及扶强材的尺寸，此时应该注意：①未按要求开孔的结构的板厚应该折减，对于甲板大开孔处应定义0 板厚；② ShipRight 后期自动生成网格的边界是以结构轮廓、板缝、扶强材位置为基础的，所以对于扶强材的建立应具有预见性，适当地简化结构位置。
对于肋骨，应该沿其与顶边舱、底边舱、外板交点处分板；对于舱壁和纵向结构交叉处，可以在纵向结构上沿相交线处多分几块板，同时尽可能保证板缝沿纵骨方向布置。
总之，在ShipRight 中分板和人为干涉扶强材的位置是优化网格的有效手段之一；③ ShipRight 中要控制后期自动生成的网格的质量，除了分板缝和调整结构，还有一个有效的方法就是改变Element Size；（6）定义好典型横向结构的材料属性后，就可以Copy 所有结构。
此时应判断船舶结构是否完全对称，若是，则维持左舷结构不变；若不完全对称，则应分别将纵横向结构、舱壁结构Reflect。
（7）所有结构都建好后可以直接生成网格，对于只有左舷结构的模型此时可以选择ReflectFull Model，见图5-6。
其次，建立一个Result 文件夹目录，将生成的.lrb 文件进行第一步的运算，检验Message 是否有Error，并检查LRSDA.OUT 文件中Error 信息；接着导入组的信息并检查自由边，查看是否有重复单元；同时对各个组的网格进行检查，判断是否有畸形单元生成。
针对所出现的问题，都应该重新回到前面的几何定义中去修改，见图5-7。
图5-6 网格生成图5-7 网格检查界面6. Patran 与ShipRight 建模的方法比较6.1 网格形成过程⑴ Patran 是由个别网格继而生成众多网格，所有的结构初期都是用单元来表示的，所以这需要使用者首先定义好结构节点，并以此建立整个模型的网格；⑵ ShipRight 首先要建立几何结构尺寸以及材料特性，其次由软件自动生成网格。
