利用Patran进行温度场映射加载

Fluent和Patran/Nastran接口
问题：很多客户在使用Fluent完成CFD计算后，想把压力场或者温度场直接加载到Nastran结构或者热应力分析的模型上进行结构强度的计算，如何通过Patran实现和Fluent的接口是大家比较关心的问题。

具体实现Fluent_Patran/Nastran的步骤如下：
1）用Fluent进行流体分析
2）将网格及压力场等以Nastran格式输出
3）启动Patran,并输入模型
4）将在Loadcase中将压力载荷加到指定loadcase中如default,将系数取-1. 5）在Load/boundary中绘制压力或温度云图
6）产生一个field,方法为FEM，Continuous
7）产生一个新的Group
8）在这个group下对原来的流体网格重新分网，采用mesh on mesh方法9）在Load/boundary中加新的压力或温度载荷，采用前面产生的field; 10）加其它边界条件，材料特性，单元特性等
11）进行结构或热应力分析。

MSC.Patran重⼒和离⼼⼒的加载⽅法
MSC.Patran重⼒和离⼼⼒的加载⽅法
重⼒和离⼼⼒属于惯性⼒（Inertial Load），因此加载⽅法类似。

重⼒的施加步骤如下：
选择菜单栏Loads/BCs，按下图操作。

单击Input data，输⼊重⼒加速度的值<009800>，要注意单位的封闭性。

推荐使⽤N（⼒的单位，⽜顿），mm（毫⽶）、Mpa（兆帕）、t（吨）、t/mm3（密度单位，吨/⽴⽅毫⽶），N/mm（⼀维均布载荷）等，其他的单位由这些单位换算得到。

这个单位系统的好处有两个，⼀是⼤多数三维模型都是以毫⽶作为单位，⽅便patran导⼊；⼆是应⼒分析结果显⽰为Mpa，也是最常⽤的单位。

如果采⽤上述单位系统，则加速度单位应为mm/s2，重⼒加速度：9.8m/s2=9800mm/s2，⽅向沿总体坐标的Z向，在Trans Accel栏应输⼊<009800>，点OK，点Apply，就完成了重⼒的施加啦（惯性⼒是不需要点
来添加施加的对象的），如下图：
补充：细⼼的你应该不局限于重⼒加速度吧。

重⼒加速度属于“平动加速度”（trans accel），看上图，还有Rot Velocity和Rot Accel 呢，它们分别是旋转速度（转/秒）、旋转加速度。

接着讲离⼼⼒。

离⼼⼒是由于存在旋转运动，旋转向量的⽅向遵守右⼿螺旋定则。

施加⽅法同重⼒加速度，如转速为400转/秒，按右⼿螺旋拇指指向Y正向，在Rot Velocity栏应输⼊<04000>,如下图：
最后点OK，Apply就可以了。

在Nastran sol400中定义随着温度变化的应力-应变关系曲线的流程如下：1．建立有限元模型，定义位移边界条件假定在patran 中建立如下图所示的模型，板壳结构，左端施加位移约束，右侧指定强迫位移，如下图（左）所示。

位移边界条件 初始温度\温度边界条件2．指定初始温度边界条件假定三块板分别具有不同的初始温度（initial temperature ）和温度边界条件（temperature ），从上至下依次为200、0、400度。

如上图（右）所示。

200度0度400度3．定义材料参数由于三块板具有不同的初始温度，因此分别针对三块板指定不同的材料参数名称，如下图所示。

这里输入的弹性模量和应力应变关系曲线是随着温度变化的，可以在patran中通过定义材料的场field来实现，如下图弹性模量曲线：应力应变关系曲线，选择两个自变量类型，分别为温度（temperature）和应变（strain），其中考察四种温度（0、200 、400 、600、）条件下的曲线输入，应变的变化区间为0 0.1(包括四个离散点，分别为0、0.005、0.01、0.1)。

注意：这里提到的应变应该输入塑性应变，因此在patran中输入的各种温度下的应力应变关系曲线的第一点应该是相应温度下的塑性应变和屈服应力。

Patran界面下选择field/material property/tabular input进行曲线的定义情况：4．选择sol400进行递交即可，这里选择xdb格式的结果文件输出，计算得到的结果可以看出,具有不同初始温度的部件对应的应力与材料曲线一一对应。

等效von mises 应力 塑性应变计算结果（黄圈）和输入曲线对比：这里仅取出最后一个时刻的计算结果，其他时刻结果与输入曲线也保持一致，具体数值可将附件模型直接递交获取。

软件安装说明By Zuo2009-12-3本说明主要针对水工专业常用的几种数值模拟软件，对他们的安装方法进行了详细的介绍与说明。

推荐按照下文中出现的先后顺序安装各种软件。

Patran：软件版本：Patran 2007 r2。

（不建议使用Patran 2005 r2,该版本属内部测试版本，与其他程序不兼容）安装文件：光盘镜像文件“m-patrr2.iso”。

安装方法：1、首先了解本计算机名，在“我的电脑——属性——计算机名”中的“完整的计算机名称”查找，为了后面安装的方便，在这里可以点击更改计算机名，建议取个简单的名字，例如myhost或xndss。

（注：更改后一定要重启。

）2、载入镜像文件，光盘自动弹出欢迎界面，点击Patran 2007 r2。

3、点选“next”N次。

注意：在选择安装目录的时候，最好就用它的默认目录，装在C盘较好。

4、装好后，在选择默认文件夹时直接点next就可以。

5、接着程序提示输入license文件。

我们先进入光盘，拷贝光盘下的MAGNiTUDE文件夹到C:\ MSC.Software 里面（默认），并将文件夹更名为license，打开该文件夹，用记事本程序打开license.dat 文件，其第一行应为：SERVER thishost 007330757468 1700将里面的”thishost”更改成本计算机名。

6、运行文件夹中的lmtools程序，点击Config Services选项卡，将里面的Service Name改为MSC，Path to the Imgrd.exe file 一项中浏览选择当前文件夹下的Imgrd.exe。

Path to the license file 一项中浏览中选择license.dat（文件类型选择.txt）。

Path to the debug log file 一项中浏览，并在文件名一栏中手动填入license.log。

7、勾选Use Services，并勾选Start Server at Power Up。

CID Distribute Force实验右图红色的部分为pressure加载粉红色的部分为Distribute Force加载可以看到的是只加载到了几个节点上，现在就是研究这种加载是否是我所想的加载方式。

分布力的单位为N/mm2验证：同时可以看出显示在节点是，虽然加载的实质是加载压强，但是显示的是我的输入值。

Total Force实验蓝色的载荷，为加载在一个FEM上的total force 施加的力为1000N，正方体的边长为1。

该单元的面积为0.25，可见显示为压强。

在之前的图的基础上，有加载元素选择为实体面的加载方式。

先看显示上，FEM面上的压强值变为了1000.同样用的加载方式是total force。

实验：先分析加载在整个面上的total force，在分析一个单元体上的total force。

更新实验：将四者的实验结果对比。

One sectionWholeWhole Section(四个单元是一起选中的)，结果与whole相同结果是whole的四倍，结果正确总而言之，total force施加的是总载荷有变形图可以看到，total force 并不是加载在节点上的力,而是作用于面上的力。

最大应力为1060NPressure实验实验为使用Pressure为加载方式，加载的力为1000N。

实验的加载方式：图示为pressure的实验结果，加载pressure都为1000N从这张图可以看到，左侧的pressure的结果是与total force的结果是相同的。

现在探究的就是右侧的pressure是否正确这幅图用force做了一次。

对比force做的图与pressure做的图两者的变形状态是不同的。

Sub1为force做完的结果，sub3为pressure做的结果。

所以前面加载pressure的方式确实是平面压力的概念。

接下来，解决的是，加载的是压力还是压强大小方块加载的pressure都为1000N。

MSC.PATRAN/NASTRAN 在某电子设备热设计中的应用范红梅 马荣国 郎需光 王长成 （山东航天电子技术研究所）摘要 本文利用软件MSC.PATRAN 建立了某电子设备的热分析模型，讨论了温度场有限元热模型建立的关键技术。

在软件MSC.NASTRAN 的Thermal 模块中完成了稳态热分析，分析结果表明设备内元器件的工作温度均满足要求，热设计合理可行。

另外，本文通过完成设备样机的热平衡试验对有限元热分析结果的准确性进行了验证，经对比发现热分析与试验结果基本吻合。

关键词 有限元热分析 电子设备 热设计1 引言电子设备工作时，输出功率往往只占设备输入功率的一部分，其功率损失一般都以热能形式散发出去，随着电子元器件及电子设备功率密度的不断增加，温度已经成为影响其可靠性的主要因素之一。

由阿伦尼斯模型可以得出电子元器件功能退化的加速系数与温度之间的关系：⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-==21b a 2111exp T T K E t t τ (1.1) 式中 τ—电子元器件功能退化的加速系数；1t —温度1T 下的元器件功能退化时间，h ； 2t —温度2T 下的元器件功能退化时间，h ； a E —电子元器件的激活能，V e ；b K —波尔兹曼常数，K eV ； 1T —元器件结温，K ；2T —元器件结温，K 。

从公式(1.1)可看出，元器件的功能退化加速系数与其结温成指数关系，可靠性能随结温的升高而降低[1,2]。

因此，由元器件发热带来的电子设备可靠性问题必须引起设计师的重视，在设计过程中需要充分考虑印制板的热设计和热分析问题。

电子设备的工作环境非常恶劣，环境温度变化比较大，而设备内的元器件对温度却具有较高的敏感度。

所以，在设备的设计过程中需要充分考虑设备内元器件的温度使用要求。

为了保证设备运转的可靠性，必须对其进行合理的热设计。

为了尽早发现电子设备热设计方案中的问题、缩短设计周期，可以在热设计过程引入有限元热分析技术，以便在样机生产之前确定设计方案。

一、某475汽油机活塞温度场分析*由于该活塞的对称性，只建立活塞的1/4模型*安装patran时，如果没有选择全部安装，就可能没有热分析模块，可以自行完成前面的连杆受拉工况的受力分析来替代该练习。

1．新生成一个数据库并命名为mypiston.dbFile/New Database…New Database NameNew Model PreferenceTolerance Default2. 读入用UG建好的曲轴的CAD几何模型单击fileFile----import点击右侧菜单:再点击:Model unitOveride选择:在左侧图框，选择读入的文件选择475piston.xmt_txt，这是用Ug建立的连杆CAD模型，也可以用Pro/E建立）2、选择分析类型，默认的是结构强度分析，改为热分析Preference------Analysis (将analysis type改为thermal)-----Ok3、选择视图，观察活塞，用实体显示。

该曲轴就相当于第一个练习中完成的几何G eometry4、下面划分单元Finite ElementsAction:Object:Type:Elem shapetopologySolid Listt点击5、选择视图，观察活塞单元，用实体显示。

6、创建材料铝硅合金MaterialsAction:Object:Method:Material Name:Thermal conductivity:只需输入导热系数，其他不用管单位制不是国际单位制，而是mm-ton-s单位制7、创建单元属性PropertiesAction:DimensionProperty Set Name:在Imput Properties框中,单击Materials Name数据框。

所有已选的有效的材料特性将出现在Materials Property Sets列表框中。

从列表中选择合适的材料。

在Materials Name数据框中，将出现带前缀“m:”的所选材料的名称。

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。

转贴次数：1共有11篇贴子1 Patran技巧及其常见问题1Q:<Patran> 为何我的FEM选单中不会出现Hybrid Mesh?请在系统的环境变数中增加以下变数:PATRAN_USE_HYBRID_SURFACE_MESHER值设定为 TRUE , 这样在surface mesh处, 除了Iso Me sh跟Paver Mesh外,就会看到另外一个Hybrid Mesh的选项.科研中国整理.2Q:MSC多解析任务批处理的方法A:如果仅有一台机器可以进行解析运算,有时候任务比较多的时候会时间来不及.提交模型让机器计算之后只能在旁边傻看着,什么也做不了. 其实有一种比较好一点的方法.可以用批处理文件让机器连续自动处理,下班时运行披处理文件,第二天早上来看结果.方法如下:比如有 3个模型,S1.MOD,S2.MOD,S3.MOD1. 分别将上诉3个模型导出为DAT文件2.建立批处理c:\mscvn4w2002\solver\bin\nastran S1.datc:\mscvn4w2002\solver\bin\nastran S2.datc:\mscvn4w2002\solver\bin\nastran S3.dat3. 双击4. 下班5. 上班6. 导入解析结果.3Q:在 Patran里如何Move 一组Points 的位置 , 而不改变这组 Points 的 ID 编号?A:Group/Transform/Translate的功能, 这样不但编号不会变, 连property跟边界条件都会保留.4QPatran如何执行多次Undo?A:所有Patran的操作步骤, 都记录在最新的一个patran.ses.xx中,如果需要多次undo, 可以删除最后不需要的步骤指令行, 再利用 File -> Session -> Play 的方式, 执行改过的patran.ses.xx ,这样可以无限制的undo。

matlab火焰温度场反演
Matlab可以用来实现火焰温度场反演，该反演方法是根据“反演原理”，将实测的火焰温度场转换为火焰成分的温度参数的一种方法。

Matlab可以使用图像处理工具去确定火焰温度分布情况，再根据反演原理将图像处理之后的火焰温度分布转换成火焰成分的温度参数。

例如，我们可以使用Matlab开发的软件程序或脚本，根据反演原理计算火焰成分的温度，分析它是如何影响火焰的温度分布，以及它是如何影响火焰的形态。

我们也可以通过Matlab开发的程序将火焰成分的温度参数转换为可视化的火焰温度场，从而对火焰的温度分布进行更为直观的分析。

利用Patran进行温度场映射加载背景在进行热应力计算时，通常有两个步骤： 1.计算温度场； 2.利用温度场的结果作为结构热载荷计算热应力。

问题在于，传热计算通常使用非常稀疏的网格，而结构计算通常需要精细化网格。

因此，需要前处理将稀疏网格的温度场结果映射到结构的精细网格上去。

本文主要讲述如何利用Patran进行不同模型之间的温度场加载。

解决方案使用Patran基于FEM的场函数。

计算案例为了方便查看插值效果，只使用一个体单元模型做案例分析。

1. 计算温度场利用稀疏网格计算温度场，使用稳态或者瞬态计算都可以。

本文计算瞬态温度场，输出温度结果到op2文件。

模型及边界条件见下图。

使用模型tet4-thermal.bdf2. 计算热应力Step 1：建立结构网格，命名为tet4-thermal_stress。

对结构网格的节点和单元进行编号，使之大于热模型中的节点和单元。

Step 2：创建一个空的组，并设置为当前组。

如命名为temp_results。

隐藏其它组。

Step 3：导入热模型的bdf文件和op2文件结果，显示quick plot结果。

导入bdf文件时，设置导入参数：只选择节点和单元导入；定义偏置选项中，节点和单元的偏置设为0。

查看温度场结果确认其正确性。

Step 4：创建场函数选择FEM连续场函数，采用线性外插。

Create->Spatial->FEM->Continuous->Scalar->Current groupStep 5：切换组显示：不显示热网格；显示所有的结构网格。

注意不要删除temp_results组的热网格，Patran需要这些网格信息来插值。

Step 6：加载温度场结果。

选择温度场函数，选择所有节点。

查看温度场载荷。

Step 7：热应力计算时，注意切换Entire Model到Selected Group。

显示热应力结果如下3. 小结使用Patran/Field/Spatial/FEM可以进行温度场映射，对于不同的网格可以进行自动化插值。

PATRA‎N的一些精‎华小技巧1、在 Patra‎n里如何Mov‎e一组Poi‎n ts 的位置, 而不改变这‎组 Point‎s的ID 编号? Group‎/Trans‎f orm/Trans‎l ate的‎功能,这样不但编‎号不会变, 连prop‎e rty跟‎边界条件都‎会保留2、Patra‎n如何执行‎多次Und‎o?所有Pat‎r an的操‎作步骤, 都记录在最‎新的一个p‎a tran‎.ses.xx中,如果需要多‎次undo‎,可以刪除最‎后不需要的‎步骤指令行‎,再利用 File -> Sessi‎o n -> Play 的方式, 执行改过的‎p atra‎n.ses.xx ,这样可以无‎限制的un‎d o。

3、Patra‎n中如何定‎义杆件之间‎的铰接？用的是ro‎d元素，不需要定义‎铰接，因为rod‎元间本身就‎是以铰接形‎式连接。

如果用ba‎r或是be‎a m，需在pro‎p erti‎e s里的P‎i nned‎DOFs @ Node 1/2定义铰接‎。

4、Patra‎n如何把不小‎心Equi‎v alen‎c e的no‎d e分开用Utili‎t y/FEM-Eleme‎n ts/Separ‎a te Eleme‎n ts在equi‎v alen‎c e时, 可以將选项‎切换为"List",只选择特定‎某些节点作‎e quiv‎a lenc‎e, 可以避免不‎小心的失誤‎。

5、Patra‎n如何將T‎r i3单元‎转换为Tr‎i6单元在Patr‎a n -> Eleme‎n t -> Modif‎y/Eleme‎n t/Edit , 將Type‎选项打勾,在Shap‎e中选Tr‎i, New Shape‎选Tri6‎,最后选取想‎要改变的T‎r i3单元‎,6、Patra‎n如何定义材‎料库Patra‎n除了可以‎直接读取M‎S C.Mvisi‎o n的材料‎材料库外，还可利用执‎行Sess‎i on File的‎方式，直接使用以‎前已经定义‎过的材料。

汽车轮胎二维稳态温度场的数值分析李杰魏建华赵旗(吉林大学汽车动态模拟国家重点实验室)摘要: 通过对滚动轮胎进行合理假设，在MSC.Patran系统中建立了国产9.00-2021PR尼龙斜交轮胎二维稳态温度场有限元分析模型，用MSC.Nastran热分析求解器运罢了轮胎的温度场分布，运算结果反映了轮胎的温度分布。

通过拟合得到最高温升与车速的差不多线性关系，该公式能够用来简单推测轮胎不同车速稳态的最高稳升，对轮胎结构设计与使用有一定的指导意义。

关键词:轮胎斜交轮胎有限元温度场 MSC.Patran1 前言对轮胎生热及其温度场的研究有试验法和数值运算法[1-3]。

试验法是通过试验直截了当测量轮胎温度场的分布，这种方法有一定的局限性。

随着有限元技术和运算机技术的进展，越来越多的研究者采纳数值运算法获得轮胎温度场的分布，以便在设计之初就能优化轮胎结构和进行配方设计，提高轮胎的使用寿命。

本文应用MSC.Patran系统对汽车轮胎二维稳态温度场进行数值分析，通过运算得到轮胎达到生热与散热平稳时的温度场，以便为轮胎寿命推测提供依据。

2 汽车轮胎二维稳态温度场的有限元建模2.1 汽车轮胎二维稳态温度场的差不多假设汽车轮胎温度场分析是一个专门复杂的课题，为了简化运算，对轮胎温度场模型提出如下假设：（1）轮胎形状是轴对称，不计花纹的阻碍。

（2）轮胎滚动过程中，其周向方向不存在温度梯度，任一微元体从地面所吸取的功，被平均分配到整个圆周上，即周向无温度梯度假设。

（3）轮胎在定载和定压状态下工作，由橡胶组成，且材料为各向同性。

（4）轮胎在连续行驶一段时刻后，达到热平稳状态，可看作稳态热传导问题。

（5）忽略接触摩擦生热和辐射换热。

依照上述假设，可将汽车轮胎温度场分析问题简化为通过对称轴的一个子午线平面来运算模拟轮胎内部温度分布的二维平面问题。

2.2 MSC.Nastran的热分析功能MSC.Patran系统中链接的求解器MSC.Nastran具有较强的传热分析能力，提供了一维、二维、三维、轴对称等传热分析单元，可求解各种形式的传热问题：传导、对流和辐射，能够进行稳态或瞬态传热分析，线性和非线性传热分析。

文章标题：探究patran利用对称条件简化模型的方法与应用近年来，随着信息技术的飞速发展，工程仿真在工程设计中扮演越来越重要的角色。

在这个过程中，有一个被广泛使用的建模工具——patran，它的一个特点是利用对称条件来简化模型。

本文将从多个角度探讨这一特点的使用方法与应用。

1. 对称条件简化模型的定义与原理在工程设计中，对称条件是指物体在某个轴线对称，即该轴线两侧的形状完全相同。

利用对称条件可以简化模型的建立，减少分析时间和资源的消耗。

patran利用对称条件来简化模型的原理是通过将模型中的对称面进行复制和对称操作，从而减少了需要建模和分析的实体数量，提高了仿真的效率和准确性。

2. 利用对称条件简化模型的方法在patran中，利用对称条件简化模型的方法可以分为几个步骤：确定模型的对称面；通过简单的操作将对称面进行复制和对称操作；对简化后的模型进行修正和验证，确保简化后的模型符合实际分析的要求。

这样一来，我们就可以利用对称条件来简化复杂的模型，提高分析的效率和准确性。

3. 对称条件简化模型在工程设计中的应用对称条件简化模型在工程设计中有着广泛的应用。

在汽车制造领域，汽车的车身往往具有对称性，利用对称条件简化模型可以大大减少分析的时间和资源，加快了设计的进程；又如在飞机制造领域，飞机的机翼和机身也存在对称性，利用对称条件简化模型可以提高分析的效率和准确性。

4. 个人观点与总结通过对patran利用对称条件简化模型的方法与应用进行探究，我认为这一特点在工程设计中具有重要的意义。

利用对称条件简化模型可以提高分析的效率和准确性，减少了分析的时间和资源。

在工程设计中，我们应该充分利用这一特点，合理运用对称条件简化模型，提高工程设计的效率和质量。

总结而言，patran利用对称条件简化模型的方法与应用非常重要，对于提高工程设计的效率和准确性具有重要意义。

我们应该充分理解和运用这一特点，从而提高工程设计的质量和效率。

目录第一章Patran基础知识 (2)第二章悬臂梁的有限元建模与变形分析 (17)第三章受热载荷作用的薄板的有限元建模与温度场求解 (31)第四章带孔平板的受力分析（平面） (36)第五章厚壁圆筒的受内压作用时的应力分析 (44)第六章受压力载荷作用时板的受力分析 (51)第七章板的模态分析 (57)第八章板的瞬态响应分析 (62)第九章板的频率响应分析 (67)第十章提取车架中性面的模态分析 (72)第一章Patran基础知识一．Patran的用户界面介绍Patran具有良好的用户界面，清晰、简单、易于使用且方便记忆，其用户界面如图1-1所示。

图1-1 patran界面按照各部分的功能，可将Patran界面划分为四个区域：菜单和工具栏区、操作面板区、图形编辑区、信息显示和命令行输入区。

下面，就分别对这几个区域进行介绍。

1.菜单和工具栏区如图1-2所示，patran 的界面上有一行菜单，两行工具栏。

图1-2 菜单工具栏Patran 的菜单是该软件的重要组成部分，使用菜单项，可以完成多设置和操作。

本来，菜单与各种工具是配合使用的，两者是不能独立区分的。

这里对菜单栏进行简单的介绍，一般情况下，Patran 有九个主菜单项，如图1-2所示，文件管理（File ）菜单主要用于Patran 数据库文件的打开/关闭，同时也用来从其他CAD 系统输入模型；组（Group ）菜单主要用于组的操作，作用类似CAD 系统中的“层”；视窗管理（Viewport ）菜单用于视窗设置；视图操作（Viewing ）菜单用于图形显示设置，包括了工具栏中一些工具的功能；元素显示管理（Display ）菜单用于设置各种元素的显示方式；参数设置（Preferences ）菜单用于选择求解器，定制用户自己的环境等操作；工具选项（Tools ）菜单中提供了许多非常有用的工具；在线帮助（Help ）菜单为使用者提供在线帮助。

工具栏各工具功能见表一：表一 Patran 工具栏各工具功能列表 菜单栏应用菜单按钮工具栏2.操作面板区，图形编辑区和信息显示和命令输入区由工具按钮和菜单选项打开的各种面板一般都显示在patran界面的右侧，即操作面板区。

发动机缸体温度场计算田晶（第一汽车集团公司技术中心）摘要本文应用msc.patran软件对发动机缸体3D CAD模型进行实体单元的有限元网格划分。

在通过CFD软件进行燃烧分析得到热对流系数的基础上应用msc.nastran软件稳态热传导分析模块对发动机缸体进行温度场计算，得到其温度分布规律。

一、前言发动机缸体的变形将直接影响活塞在其内的运动，如果缸体的变形过大，会造成活塞的严重磨损及拉缸现象，从而使发动机功率降低，寿命缩短。

由于气缸工作表面经常与高温燃气相接触，因此在引起缸体产生变形的诸因素中热负荷是重要影响之一。

为此，准确掌握发动机缸体热变形规律对发动机的设计开发是至关重要的。

而要得到准确的热变形就必须详细掌握其温度分布规律。

在通过CFD软件对缸套、水套和油路进行燃烧分析得到其热对流系数的基础上，本文应用msc.nastran软件的稳态热传导分析模块对发动机缸体进行温度场计算，为下一步的热变形计算提供了温度分布规律。

二、计算方法1、有限元模型划分对CA6110发动机缸体3D CAD模型进行有限元网格划分，应用msc.nastran中的MPC 卡将缸盖、缸垫和缸体连接，进行计算分析，考虑结构的对称性，只对第一、二、三缸进行网格划分计算分析。

图一为整个有限元模型示意图，包括带缸套的缸体、带气门座的缸盖、缸盖衬垫、和缸盖螺栓。

所有的构件，即：缸体、缸套、衬垫、缸盖、气门座圈、缸盖螺栓。

模型划分应用8节点的bricks单元和6节点的wedge单元。

在实体单元的基础上提取缸套（包括气门座密封圈）、进排气管、水套和油路上的面单元确定其热传导的边界条件。

应用CHBDYG卡定义边界表面条件、应用CONV卡定义对流边界条件、应用SPOINT卡及SPC卡定义边界温度、应用PCONV卡及MAT4卡定义边界性质、应用MATT4卡和TABLEM2卡定义水循环面上随温度变化的热对流系数。

前后处理采用msc.patran软件，计算采用msc.nastran软件。