Patran2014与Nastran2014有限元分析从入门到精通

本书介绍了Patran2014软件的基本操作以及Nastran2014的求解分析，全书共分为19章。第1章简介MSC公司以及Patran和Nastran的基本功能；第2章简介使用Patran建模和Nastran分析的过程；第3章介绍使用Patran建立几何模型；第4章介绍使用Patran进行有限元网格划分；第5章介绍材料属性；第6章单元属性；第7章介绍工况及边界条件；第8章介绍了如何进行分析控制；第9章介绍分析结果后处理。第10章至19章是实例章，涵盖了使用Nastran分析的主要分析类型，其中第10章介绍基本使用实例；第11章介绍静力学分析；第12章介绍屈曲分析；第13章介绍模态分析；第14章介绍瞬态响应分析；第15章介绍频率响应分析；第16章介绍*响应分析；第17章介绍非线性分析；第18章介绍结构拓扑优化；第19章介绍热传导分析。对所有实例的操作步骤都提供了详细的文字和图例说明，以便于读者学习掌握。本书适合于高等院校研究生作为计算机辅助有限元分析软件自学教材，也可以作为各科研院所研究人员的研究参考资料。

前言

第1章  AutoCAD 2018中文版入门1

1.1  操作界面2

1.1.1 
标题栏2

1.1.2 
绘图区6

1.1.3 
坐标系图标6

1.1.4 
菜单栏7

1.1.5 
工具栏8

1.1.6 
命令行窗口10

1.1.7 
布局标签10

1.1.8 
状态栏11

1.1.9 
滚动条13

1.1.10 
快速访问工具栏和交互信息工具栏13

1.1.11 
功能区13

1.2  设置绘图环境14

1.2.1 
绘图单位设置14

1.2.2 
图形边界设置15

1.3  配置绘图系统16

1.3.1 
显示配置16

1.3.2 
系统配置17

1.4  文件管理18

1.4.1 
新建文件18

1.4.2 
弹出文件19

1.4.3 
保存文件20

1.4.4 
另存为21

1.4.5 
退出21

1.4.6 
图形修复22

1.5  基本输入操作23

1.5.1 
命令输入方式23

1.5.2 
命令的重复、撤消、重做24

1.5.3 
透明命令24

1.5.4 
按键定义25

1.5.5 
命令执行方式25

1.5.6 
坐标系统与数据的输入方法25

1.6  图层设置27

1.6.1 
建立新图层27

1.6.2 
设置图层30

1.6.3 
控制图层33

1.7  绘图辅助工具34

1.7.1 
精确定位工具34

1.7.2 
图形显示工具39

第2章  绘图命令43

2.1  直线类命令44

2.1.1 
点44

2.1.2 
直线44

2.1.3 
实例——五角星45

2.2  圆类图形命令46

2.2.1 
圆46

2.2.2 
实例——圆餐桌47

2.2.3 
圆弧48

2.2.4 
实例——椅子49

2.2.5 
圆环49

2.2.6 
椭圆与椭圆弧50

2.2.7 
实例——洗脸盆51

2.3  平面图形52

2.3.1 
矩形53

2.3.2 
实例——办公桌54

2.3.3多边形54

2.3.4 
实例——卡通造型55

2.4  图案填充56

2.4.1 
基本概念56

2.4.2 
图案填充的操作57

2.4.3 
编辑填充的图案60

2.4.4 
实例——田间小屋61

2.5  多段线与样条曲线63

2.5.1 
绘制多段线64

2.5.2 
实例——酒杯64

2.5.3 
绘制样条曲线66

2.5.4 
实例——雨伞68

2.6  多线69

2.6.1 
绘制多线69

2.6.2 
编辑多线70

2.6.3 
实例——墙体71

第3章  编辑命令75

3.1  选择对象76

3.2  删除及恢复类命令77

3.2.1 
删除命令77

3.2.2 
实例——画框78

3.2.3 
恢复命令79

3.2.4 
实例——恢复删除线段80

3.2.5 
清除命令80

3.3  复制类命令80

3.3.1 
复制命令80

3.3.2 
实例——办公桌81

3.3.3 
偏移命令82

3.3.4 
实例——单开门84

3.3.5 
镜像命令85

3.3.6 
实例——盥洗池86

3.3.7 
阵列命令88

3.3.8 
实例——VCD89

3.4  改变位置类命令90

3.4.1 
移动命令90

3.4.2 
实例——沙发茶几91

3.4.3 
旋转命令95

3.4.4 
实例——计算机96

3.4.5 
缩放命令98

3.4.6 
实例——装饰盘99

3.5  改变几何特性类命令100

3.5.1 
修剪命令100

3.5.2 
实例——灯具101

3.5.3 
延伸命令103

3.5.4 
实例——窗户104

3.5.5 
拉伸命令105

3.5.6 
实例——门把手105

3.5.7 
拉长命令107

3.5.8 
实例——挂钟108

3.5.9 
圆角命令109

3.5.10 
实例——小便池109

3.5.11 
倒角命令111

3.5.12 
实例——洗手盆112

3.5.13 
打断命令114

3.5.14 
实例——吸顶灯114

3.5.15 
分解命令115

3.5.16 
实例——西式沙发116

3.5.17 
合并119

3.6  对象编辑120

3.6.1 
钳夹功能120

3.6.2 
特性选项板120

3.7  综合实例——单人床121

第4章  文本、图表与尺寸标注124

4.1  文本标注125

4.1.1 
设置文本样式125

4.1.2 
单行文本标注126

4.1.3 
多行文本标注127

4.1.4 
多行文本编辑131

4.1.5 
实例——酒瓶132

4.2  尺寸标注133

4.2.1 
设置尺寸样式134

4.2.2 
标注尺寸139

4.2.3 
实例——给居室平面图标注尺寸143

4.3  表格146

4.3.1 
设置表格样式146

4.3.2 
创建表格147

4.3.3 
编辑表格文字148

4.3.4 
实例——室内设计A3图纸样板图149

第5章  模块化绘图158

5.1  图块及其属性159

5.1.1 
图块操作159

5.1.2 实例——绘制家庭餐桌布局162

5.1.3 
图块的属性163

5.1.4 
实例——标注标高符号165

5.2  附着光栅图像167

5.2.1 
图像附着168

5.2.2 
实例——绘制一幅风景壁画169

5.3  设计中心与工具选项板170

5.3.1 
设计中心170

5.3.2 
工具选项板171

5.3.3 
实例——绘制住房布局截面图173

第6章  室内设计中主要家具设施的绘制177

6.1  家具平面配景图绘制178

6.1.1 
转角沙发178

6.1.2 
柜子180

6.1.3 
计算机桌椅182

6.2  电器平面配景图绘制186

6.2.1 
饮水机186

6.2.2 
电视机187

6.3  卫浴平面配景图绘制190

6.3.1 
浴盆190

6.3.2 
坐便器192

6.4  厨具平面配景图绘制195

6.4.1 
燃气灶195

6.4.2 
锅198

第7章 　室内设计制图的准备知识201

7.1  室内设计基本知识202

7.2  室内设计制图基本知识205

7.2.1 
室内设计制图的要求及规范205

7.2.2 
室内设计制图的内容211

7.3  室内装饰设计欣赏214

7.3.1 
公共建筑空间室内设计效果欣赏214

7.3.2 
住宅建筑空间室内装修效果欣赏215

第8章  别墅室内设计图的绘制217

8.1  别墅室内设计概述218

8.2  别墅首层平面图的绘制218

8.2.1 
设置绘图环境218

8.2.2 
绘制建筑轴线221

8.2.3 
绘制墙体223

8.2.4 
绘制门窗226

8.2.5 
绘制楼梯和台阶232

8.2.6 
绘制家具235

8.2.7 
平面标注238

8.2.8 
绘制指北针和剖切符号243

8.2.9 
别墅二层平面图与屋顶平面图绘制245

8.3  别墅客厅平面布置图的绘制247

8.3.1 
设置绘图环境247

8.3.2 
绘制家具248

8.3.3 
室内平面图标注248

8.4  别墅客厅立面图A的绘制250

8.4.1 
设置绘图环境251

8.4.2 
绘制地面、楼板与墙体251

8.4.3 
绘制文化墙252

8.4.4 
绘制家具254

8.4.5 
室内立面图标注255

8.5  别墅客厅立面图B的绘制256

8.5.1 
设置绘图环境257

8.5.2 
绘制地坪、楼板与墙体257

8.5.3 
绘制家具258

8.5.4 
绘制墙面装饰261

8.5.5 
立面标注262

8.6  别墅首层地坪图的绘制263

8.6.1 
设置绘图环境263

8.6.2 
补充平面元素263

8.6.3 
绘制地板264

8.6.4 
尺寸标注与文字说明266

8.7  别墅首层顶棚图的绘制266

8.7.1 
设置绘图环境266

8.7.2 
补绘平面轮廓267

8.7.3 
绘制吊顶267

8.7.4 
绘制入口雨篷顶棚269

8.7.5 
绘制灯具269

8.7.6 
尺寸标注与文字说明272

第9章  住宅室内设计平面图的绘制273

9.1  住宅设计思想274

9.1.1 
住宅室内设计特点274

9.1.2 
本案例设计思路276

9.1.3 
室内设计平面图绘图过程276

9.2  绘制轴线277

9.2.1 
绘图准备277

9.2.2 
绘制轴线278

9.3  绘制墙线280

9.3.1 
设置多线样式280

9.3.2 
绘制墙线281

9.3.3 
绘制柱子281

9.3.4 
绘制窗线282

9.3.5 
编辑墙线及窗线284

9.4  绘制门285

9.4.1 
绘制单扇门285

9.4.2 
绘制推拉门287

9.5  绘制非承重墙289

9.5.1 
设置隔墙线型289

9.5.2 
绘制隔墙290

9.6  绘制装饰292

9.6.1 
绘制餐桌292

9.6.2 
绘制书房门窗294

9.6.3 
绘制衣柜296

9.6.4 
绘制橱柜297

9.6.5 
绘制吧台298

9.6.6 
绘制厨房水池和煤气灶299

9.7  尺寸文字标注303

9.7.1 
尺寸标注303

9.7.2 
文字标注305

9.7.3 
标高306

第10章  住宅顶棚布置图和立面图绘制307

10.1 
住宅顶棚图308

10.1.1 
设计思想308

10.1.2 
绘图准备308

10.1.3 
绘制屋顶310

10.1.4 
绘制灯具314

10.2 
住宅立面图316

10.2.1 
设计思想317

10.2.2 
客厅立面图317

10.2.3 
厨房立面图329

10.2.4 
书房立面图335

第11章  董事长室平面图的绘制339

11.1 
办公空间室内设计概述340

11.1.1 
办公空间的设计目标340

11.1.2 
办公空间的布置格局341

11.1.3 
配套用房的布置和办公室设计的关系342

11.1.4 
本例设计思想与绘制思路343

11.2 
绘制轴线344

11.2.1 
绘图准备344

11.2.2 
绘制轴线347

11.3 
绘制外部墙线349

11.3.1 
编辑多线349

11.3.2 
绘制墙线350

11.4 
绘制柱子350

11.5 
绘制内部墙线352

11.6 
绘制门窗356

11.6.1 
开门窗洞356

11.6.2 
绘制门356

11.7 
绘制楼梯361

11.8 
绘制室内装饰363

11.8.1 
绘制沙发茶几组合363

11.8.2 
绘制餐桌椅组合364

11.8.3 
绘制床和床头柜组合365

11.8.4 
绘制衣柜368

11.8.5 
绘制电视柜368

11.8.6 
绘制洗手盆369

11.8.7 
绘制坐便器369

11.9 
尺寸、文字标注370

11.9.1 
尺寸标注371

11.9.2 
文字标注373

11.9.3 
方向索引375

第12章  董事长室立面图的绘制377

12.1 
绘制董事长室A立面图378

12.1.1 
绘制A立面图378

12.1.2 
尺寸和文字标注385

12.2 
绘制董事长秘书室B立面图388

12.2.1 
绘制B立面图388

12.2.2 
尺寸和文字标注390

12.3 
绘制董事长休息室B立面图392

12.3.1 
绘制B立面图392

12.3.2 
尺寸和文字标注395

第13章  董事长室剖面图的绘制397

13.1 
董事长办公室A剖面图的绘制398

13.1.1 
绘制董事长办公室A剖面图398

13.1.2 
标注董事长办公室A剖面图402

13.1.3 
董事长办公室其他剖面图的绘制403

13.2 
董事长秘书室A剖面图的绘制404

13.2.1 
绘制董事长秘书室A剖面图404

13.2.2 
标注董事长秘书室A剖面图407

13.2.3 
董事长休息室A剖面图的绘制408

第14章  咖啡吧室内设计图的绘制409

14.1 
休闲娱乐空间室内设计概述410

14.1.1 
休闲娱乐空间顶部构造设计410

14.1.2 
休闲娱乐空间墙面装饰设计410

14.1.3 
休闲娱乐空间地面装饰设计411

14.1.4 
本例设计思想411

14.2 
绘制咖啡吧建筑平面图412

14.2.1 
绘图前准备413

14.2.2 
绘制轴线415

14.2.3 
绘制柱子417

14.2.4 
绘制墙线、门窗、洞口419

14.2.5 
绘制楼梯及台阶425

14.2.6 
绘制装饰凹槽426

14.2.7 
标注尺寸427

14.2.8 
标注文字429

14.3 
咖啡吧装饰平面图431

14.3.1 
绘制准备432

14.3.2 
绘制所需图块432

14.3.3 
布置咖啡吧438

14.4 
绘制咖啡吧顶棚平面图443

14.4.1 
绘制准备444

14.4.2 
绘制吊顶444

14.4.3 
布置灯具446

14.5 
绘制咖啡吧地面平面图447

第15章  咖啡吧室内设计立面图及详图绘制452

15.1 
绘制咖啡吧立面图453

15.1.1 
绘制咖啡吧A立面图453

15.1.2 
绘制咖啡吧B立面图460

15.2 
玻璃台面节点详图463

 

随着市场竞争的日趋激烈，制造厂商们对CAE在产品设计制造过程的重要作用认识得越来越清楚。CAD技术着重解决的是产品的设计质量问题（如造型、装配和出图等），CAM技术着重解决的是产品的加工质量问题，而CAE技术着重解决的是产品的性能问题。一方面由于CAD/CAM系统间各具特色，另一方面由于产品性能仿真所涉及的内容及学科多样性、合作对象的多元化，因此设计和制造厂商对于能够将各种设计、分析、制造、测试软件紧密有效地集成为一个易学易用的完整框架系统的需求也就变得更加迫切，从而限度地降低开发成本、加快产品投放市场和缩短设计周期。    MSC.Software Corporation（简称 MSC.Software）创建于1963 年，总部设在美国洛杉矶，是享誉全球的工程校验、有限元分析和计算机仿真预测应用软件（CAE，Computer Aided Engineering）供应商。    Patran 是一个集成的并行框架式有限元前后处理及分析仿真系统。Patran 早由美国宇航局（NASA）倡导开发, 是工业领域著名的并行框架式有限元前后处理及分析系统，其开放式、多功能的体系结构可将工程设计、工程分析、结果评估、用户化设计和交互图形界面集于一身，构成一个完整的 CAE 集成环境。使用Patran可以帮助产品开发用户实现从设计到制造全过程的产品性能仿真。Patran 拥有良好的用户界面，便于用户学习和使用。    Nastran是美国国家航空航天局（简称NASA）为适应各种工程分析问题而开发的多用途有限元分析程序。这个系统称作NASA Structural Analysis System，命名为Nastran。为了迎合企业准确充分地模拟产品的真实性能的需求，结合当今计算方法、计算机技术的发展，从2001年以来，MSC.Software投入了大量的研发力量进行MD技术研发，在2006年成功发布了新一代的多学科仿真工具Nastran，在继承原有Nastran强大功能的基础上，陆续集成了Marc、Dytran、Sinda、Dyna和Actran等著名软件的先进技术，大大增强了高级非线性、显式非线性、热分析、外噪声分析等功能。    本书介绍了Patran 2014软件的基本操作以及Nastran 2014的求解分析，全书共分为19章。第1章介绍了MSC公司以及Patran和Nastran的基本功能；第2章介绍了使用Patran建模和Nastran 分析的过程；第3章介绍了使用Patran建立几何模型；第4章介绍了使用Patran 进行有限元网格划分；第5章介绍了材料属性；第6章介绍了单元属性；第7章介绍了工况及边界条件；第8章介绍了如何进行分析控制；第9章介绍了分析结果后处理。第10章至19章是实例，涵盖了使用Nastran分析的主要分析类型，其中第10章介绍了基本使用实例；第11章介绍了静力学分析；第12章介绍了屈曲分析；第13章介绍了模态分析；第14章介绍了瞬态响应分析；第15章介绍了频率响应分析；第16章介绍了随机响应分析；第17章介绍了非线性分析；第18章介绍了结构拓扑优化；第19章介绍了热传导分析。同时对所有实例的操作步骤都提供了详细的文字和图例说明，以便于读者学习掌握。    随书多媒体光盘包含全书所有实例源文件和操作过程录屏AVI文件。可以帮助读者更加形象直观地学习本书内容。    本书由三维书屋工作室总策划，参加编写的有胡仁喜、刘昌丽、龙凯、董伟、周冰、张俊生、王兵学、李瑞、王玮、王敏、王义发、王玉秋、王培合、闫聪聪、张日晶、路纯红、康士廷、王艳池、卢园、万金环、杨雪静、辛文彤、孟培。    由于编者水平有限，时间仓促，所以难免在内容选材和叙述上有欠缺之处。竭诚欢迎广大读者在阅读过程中登录网站www.sjzswsw.com对本书提出批评和建议，也可以发电子邮件到编者的电子信箱：[email protected]，以方便做进一步的交流。同时也欢迎加入三维书屋图书学习交流群（QQ：379090620）进行交流探讨。                                                               编  者