【分享】介绍几种能导入sysnoise的建模软件

chuxuezhe

  patran
MSC.PATRAN最早由美国宇航局(NASA)倡导开发的, 是工业领域最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、用户化身和交互图形界面集于一身，构成一个完整CAE集成环境。
集成化的工程分析系统
MSC.PATRAN可以帮助产品开发商实现从设计到制造全过程的产品性能仿真, 主要特点包
括:
实用性
MSC.PATRAN的用户界面既容易使用又方便记忆。 这就意味着当有经验的使用者正专著于
他们的问题而不是如何使用软件时, 那些新用户也可以很快成为熟练的使用者。
CAD模型的直接访问和几何建模
众多的公司为了节约宝贵的时间,减少重复建模,消除由此带来的不必要的错误, 而大量
采用直接几何访问技术(DGA)直接从一些世界先导的CAD/CAM系统中抓取几何模型,甚至参
数和特征。 此外, MSC.PATRAN还提供了完善的独立几何建模和编辑工具, 以使用户更灵
活的完成模型准备。
★ 智能化模型处理
MSC.PATRAN允许用户直接在几何模型上设定载荷、边界条件、材料和单元特性, 并将这
些信息自动地转换成相关的有限元信息, 以最大限度地减少设计过程的时间消耗。 所有
的分析结果均可以可视化。
★ 自动有限元建模
MSC.PATRAN的新产品中不断增加了很多更灵活更方便的智能化工具, 同时提供了自动网
格及工业界最先进的映射网格划分功能, 使用户快速完成他们想做的工作。
★ 完全的分析集成
将世界先导的不同类型的分析软件和技术集成MSC.PATRAN一个公共的环境中共用一个模
型, 为用户提供了其他任何软件所无可比拟的灵活性, 使用户能够在最短的时间内根据
多种类型的仿真结果对产品的整体设计给出正确的判断, 提出相应的改进建议。
★ 高级文档帮助
MSC.PATRAN提供了交互式的全文本在线帮助系统, 可使用户随时得到相关的电子文档帮
助。另外相关命令过程的自动文件记录可方便地编辑修改并用于模型的参数化研究 ★  
数据库不同平台相互兼容 MSC.PATRAN的一致数据库可使用户实现不同工作平台间的数据
相互传递和资源共享, 如MSC.PATRAN可在当前流行的各种工作站及PC机组成的任意网络
上浮动使用。
★ 用户化技术
用户可将MSC.PATRAN作为自己的前后处理器, 并利用其强大的PCL语言和编程函数库把自
行开发的应用程序和功能及针对特殊要求开发的内容直接嵌入MSC.PATRAN的框架系统,  
或单独使用或与其它系统联合使用, 提高市场竞争能力。
★ 结果可视化处理
MSC.PATRAN丰富的结果后处理功能可使用户直观的显示所有的分析结果, 在产品投放市
场前对产品性能进行认定, 并可通过图表文件等方式进行文档整理。
★ 操作运行性能优良
MSC.PATRAN在运行过程中，对用户的操作响应极快，尤其对大模型的网格剖分、图形优
化、数据库优化、内存管理及屏幕刷新等，都能快速给出操作结果，这样将大大加快分
析速度。
----------------------------------------------------------------------------
----
开放式几何访问及模型构造
图形用户界面
MSC.PATRAN采用符合Open Software Foundation (OSF) Motif 标准全新的图形用户界面
, 直观的鼠标驱动菜单和表格系统可用于输入命令。 友好的用户界面条理清晰, 最多不
超过三级的菜单按"事件"激发, 使用户可随意接通任何分析任务。 丰富的电子表格工具
,如弹出或下拉式菜单与表格、滑动条、图形图标、按钮。 "单击和拖动"和多功能屏幕
拾取选择等, 可用于输入和管理数据。各类表格均使用普通的工程术语, 而不是特定代
码命令语法和缩写,当需要时辅助表格或自动弹出或自动消失,整个界面系统始终给人一
种直观的感觉。
MSC.PATRAN 基于Motif的图形菜单和电子表格系统不但易学易用, 而且可通过随机的在
线帮助系统在工程师手边提供了整个MSC.PATRAN用户手册并允许快速定位所需信息
随着微机工作站性能的飞速提高，MSC公司在现有Windows NT平台的PATRAN基础上，于1
999年年底推出全新的专为Windows NT工作站平台操作系统开发的新版MSC.PATRAN。该版
本的用户界面完全采用典型的NT界面风格，并保留用户所熟悉的原有MSC。 PATRAN的特
点。
为便于工程师使用, MSC.PATRAN的整个用户手册系统全部处于"等待激活状态",并可在分
析任务需要帮助的任意时刻被激活提供读取信息。 具体帮助方法分为主题相关和内容相
关两种。
在主题帮助中, 用户可简单选取"Help", 并从"内容表"上选择期望的主题信息。一旦选
定内容, 文档中相应信息就会出现在屏幕上供用户读取。 内容相关帮助系统提供了与用
户感兴趣的主题相关的所有主题信息。
通过该方法用户可在MSC。PATRAN的任何菜单或表格中直接选择并获得帮助。 相应的用
户手册内容包含了特定表格及应用程序使用所需的必要信息。
CAD几何模型的直接访问
MSC.PATRAN自诞生之日起就作为世界一流的分析前后处理器, 至今已风靡了二十多年，
其本身不但可以作为一个完整的应用系统独立运行, 进行各种复杂模型的实体建模, 配
合满足不同需求的可选应用模块完成各种工程分析。
并行CAE工程的设计思想使MSC.PATRAN从另一个角度上打破了传统有限元分析的前后处理
模式, 其独有的几何模型直接访问技术(Direct Geometry Access, 简称DGA)为基础的C
AD/CAM软件系统间的几何模型沟通, 及各类分析模型无缝连接提供了完美的集成环境。
  使用DGA技术,应用工程师可直接在MSC.PATRAN框架内访问现有CAD/CAM系统数据库,读取
、转换、修改和操作正在设计的几何模型而无需复制。 MSC.PATRAN支持的不同的几何传
输标准, 包括: Parasolid, ACIS, STEP, IGES等格式。
有限元分析模型可从 CAD 几何模型上快速地直接生成, 用精确表现真实产品设计取代以
往的近似描述,进而省去了在分析软件系统中重新构造几何模型的传统过程, MSC.PATRA
N所生成的分析模型 (包含直接分配到CAD几何上的载荷、 边界条件、 材料和单元特性
)将驻留PATRAN的数据库中, 而CAD几模型将继续保存在原有的CAD/CAM系统中, 当相关的
设计模型存储在MSC.PATRAN中并生成有限元网格时, 原有的设计模型将被"标记"。 设计
与分析之间的相关性可使用户在MSC.PATRAN中迅速获知几何模型的任何改变, 并能重新
观察新的几何模型确保分析的精度。
MSC公司是通过在世界范围内与先导的CAD/CAM软件供应商建立紧密而重要的合作关系来
实现"并行工程"和DGA技术。保证用户在同步的工程环境下从一个或多个CAD系统中获取
CAD信息。这些先导的CAD/CAM软件包括：
CADDS
5 CoCreate
CATIA
AutoDesk MDT
EUCLID 3
Bravo
Pro/ENGINER
CADKEY
Unigraphics
IronCad
SolidWorks
MSC/ARIES
SolidEdge
TurboCAD
SolidDesigner
Vellu
对于任意其它CAD均可依据其所遵循的标准进行访问。以上读入的CAD信息包括: 几何点
、 曲线、 曲面和实体、 Unigraphics的特征。 其中, 对于Unigraphics的特征不但可
以读入PATRAN,而且可以在PATRAN中根据分析的要求进行更改, 随后特征仍可返回UG供C
AD设计修改使用。
MSC.PATRAN EXPRESS 中间文件可用于在不同平台之间传递几何模型, 读入MSC。ARIES的
几何模型。 IGES文件主要用于任意CAD的几何数据的输入和输出, 其中当然也包括有限
元和相关坐标系信息。
几何造型功能
MSC.PATRAN提供了一系列的几何造型和编辑功能。 不但可以编辑读入的CAD几何划分有
限元网格，而且可以独立创建各种复杂的几何模型。 统一的菜单形式提供了以下主要建
模功能：
支持多种几何要素包括:
点
曲线
曲面
实体
Trimmed
裁剪曲面
三参数实体
B-rep实体
多种生成选项包括:
平移或拷贝、转动、比例缩放、镜象
滑动拉伸、法向拉伸
抽取点、线、面
导角
直接定义XYZ坐标
任意方向拉伸、旋转生成
复杂要素分解为简单要素
要素相交产生新的要素
重叠在指定的面上产生线、面
投影点、线、面
由有限元网格生成曲面
通过组的变换生成几何项
几何项序号的重新排序
此外还包含了曲线、曲面合并功能; 任意的局部坐标系设定选项（笛卡儿、圆柱和球坐
标）、 重心、形心、转动惯量等几何模型的质量和几何特性计算。
分析集成
作为世界一流的前后处理器, MSC.PATRAN已经风靡了二十多年, 按"事件分类"的分析解
算器选择功能, 使MSC.PATRAN的分析集成系统达到一崭新的水平。分析选择可根据不同
分析软件(包MSC.PATRAN提供的商品化应用分析模块) 设置不同的工作环境, 可满足用户
对使用效益和集成的需求。而无需再象以前那邢拊???br /> MSC.PATRAN提供了功能全面, 方便灵活的可满足各种分析精度要求的复杂有限元的建模
能力。 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
的生成和定义有限元模型工具, 包括:多种网格划分器。 有限元模型的编辑处理、单元
设定、任意梁截面建模、边界和载荷定义、及交互式计算结果后处理。
多种网格生成器:
在一项工程分析中, 人们经常要花费很多时间划分有限元网格。 MSC.PATRAN提供了世界
领先的针对不同分析目的的多种网格处理器, 帮助设计人员快速生成分析用的有限元网
格。
快速曲面网格划分器：
任意2D曲面网格生成和缝合
用户定义局部或全局单元尺寸
网格自动光顺以确保网格质量
网格密度控制包括曲率检查
无曲面的面网格
先进的算法保证在边界和特殊区域的网格形状最佳
p-单元算法产生较少的单元以用于p-单元的方法分析
自动实体单元网格划分器：
四面体网格
任意几何体3D网格划分
强大的网格密度控制功能，包括曲率控制和基于邻近面的网格划分（Proximity-based  
Meshing）
先进的算法保证在边界及重要区域网格有最佳形状
先进的算法保证在边界和特殊区域的网格形状最佳
四面体网格诊断信息详尽，能准确定位几何缺陷
可靠的映射网格划分器：
通用1D、2D、3D有限元网格划分
单一命令多种网格划分选项：
均匀、非均匀（包括单方向、双方向、及基于曲率的网格划分） 控制
网格过渡控制
网格种子控制
用户控制的网格光顺处理
两条线之间产生面单元
扫略网格生成器：
1D、2D和3D 单元可从低一阶次的单元扫略形成，扫略方法有很多种，包括：
圆弧方向
柱面径向
拉伸
球面径向
滑动
滑动-导轨 ¨ 法向
球面周向矢量域(field)
在拓扑相近的四边形网格之间蒙出实体单元，强大的单元库包括线性、二阶、及三阶单
元：
单元形状 节点数
杆 2 3 4
三角形 3 4 6 7 9 13
四边形 l 4 5 8 9 12 16
四面体 4 5 10 11 14 15 16 40
楔形单元 6 7 15 16 20 21 24 52
六面体 8 9 20 21 26 27 32 64
特殊单元类型包括：
质量单元
弹簧元
阻尼单元
弹性支撑
自由度集
多点约束(MPC)
有限元模型的编辑处理
除优异的网格划分技术外, MSC.PATRAN还拥有一些独特的网格处理功能,将进一步大大方
便用户的使用, 如网格的优化处理、单元验证试验、节点和单元编辑等。 具体包括:
自动硬点生成
自动产生高阶单元的边中、面中、或中心节点
单元平移、转动、镜象和比例缩放以及复制和管理单元
节点和单元的修改编辑
单元细化
一个几何体多种不同网格划分并存在于同一个数据库库
节点号、单元号、及其偏置用户可完全控制
方便的∠羁捎美床??恢弥睾系慕诘阌糜谏?闪愠ざ鹊ピ? 如间隙单元和滑移线单元
。 重合节点自动消除功能选项包括：
根据拓扑或几何关系
用于检查重合的节点可根据组定义、个别选择或整个模型
检查单元不连续和特殊单元
预览将删除的重合节点
选择节点不进行重合检查
有限单元检查确保所有分析模型的完整性:
壳单元的细长比、翘曲、扭曲、阶梯性及法向的一致性检查
高阶壳单元的法向和切向便置检查
实体单元的细长比、内角、扭曲、表面扭曲、表面阶梯性、表面翘曲、四面体间隙、单
元连接、及重合检查
雅可比测试
单元特性、材料、及边界条件的图形显示
单元自由边和自由面的图形显示
对带宽和波前进行优化
压缩和/或重排节点和单元序号
Cuthill-McKee和 Gibbs-Poole-Stockmeyer 优化算法
有限元网格可以随时与几何点、线、面或体相关联，这对生成网格时未做几何关联或网
格从外部读入的情况非常有用。 另外还可通过组的变换生成网格, 或利用别的单元的表
面或边生成新的单元。
节点可投影到平面、曲面、曲线或指定的空间位置; 单元网格可进行打开和闭合控制。
  
在 MSC.PATRAN中函数赋值既可以用于施加载荷和边界条件,又可用于材料和单元特性的
定义。
任意梁截面定义
梁作为工程领域最为常用的一种结构形式, 在结构分析中也因此占据了十分重要的地位
。 如何高效地处理梁的或板梁实体组合的有限元模型是所有结构分析工具必须面临的问
题。 人们以往由于工具的限制都是将三维简化成一维来处理, 经常会造成空间梁的摆放
位置和方向错误, 使得计算失去意义。
在MSC.PATRAN中设计人员可十分方便的处理各种梁或梁的有限元组合模型。 对于通行的
标准梁截面如I型, L型等PATRAN内嵌的梁单元库中均以参数的方式提供给用户, 并通过
三维摆放保证分析模型的正确性。
更为重要的是除常规梁单元库外, MSC.PATRAN还特别提供了任意梁截面计算和模型处理
方法。使得设计工程师能够随心所欲地选择各种形状的梁截面设计出他们认为更合理的
结构产品, 而不是苦于如何简化梁模型。
分析条件定义
当网格划分完成之后,紧接着就需要在分析模型上定义相应的单元特性、 材料特性、载
荷及边界条件。MSC.PATRAN全面的分析模型定义功能可将各种分析信息(单元、材料、载
荷、边界条件等)直接加到有限元网格或任何CAD几何类型上。 如果分析信息定义到CAD
几何模型上, 单元和材料特性、载荷和边界条件将与几何保持相关性, 并且当网格改变
或修改时无需重新定义。
载荷边界条件
结构分析所施加的载荷和边界条件可直接作用于几何或有限元模型上, 具体包括：
连续，集中于一点
沿一条边
在一个平面、柱面或球面内
通过一个曲面
通过一个实体
分析所要求的输入表格形式丰富的载荷和约束选项，包括：
力和力矩
压力和面分布力
强迫位移或约束
温度
点、面或体积热源
对流
热通量
此外,其它功能还包括: 多个点或单元与其它点或单元相联系的表格可由用户输入区域;
  数学函数表达的域可用于施加变化载荷; 不同的有限元网格之间计算结果插值, 如热-
结构, 多个载荷和边界条件作用时产生多工况。
材料
完整的材料信息模型可方便地建立或定义,包括：
各向同性
正交异性
各向异性
复合材料
热各向同性
热正交异性和热各向异性
密度和材料主方向随空间位置变化可直接加在几何或有限元模型上。 合成复合材料特性
包括:
对称和反对称层状复合材料
Halpin-Tsai准则
短纤维复合材料
相关材料性质还包括应力、应变、应变率、温度、或频率相关; 每个特性定义可有多达
96个特性输入位置; 所有数据均可用彩色图显示出来以检查; 每个特性值均自动根据分
析器被指定一个名字。
MSC公司独有的MSC.MVISION材料数据库信息系统可完全集成到MSC.PATRAN中, 并通过MS
C.PATRAN MATERIALS SELECTOR材料选择器将来自材料数据库的材料信息直接嵌入有限元
或 CAD几何模型, 如非金属材料、复合材料、塑料、陶瓷、各类金属及合金材料的性能
及制造特性信息等。目前MSC公开发售的MSC.MVISION材料数据库信息系统包括来自全球
各地各大材料制造商(公司)、材料研究机构、 国防及军事研制部门、 航空航天材料试
验中心等等数万种材料信息(含各类的材料性能数据、 试验环境数据、 表格、 成分、
  图象、 供应厂商、材料坪诺?。对于更为复杂的材料图形生成或定义诸如时间相关载
荷和温度相关材料特性还可通过 MSC.PATRAN的PCL宏命令语言完成, 既可直接显示在P3
/PATRAN模型上, 亦可用电子表格或坐标图表示。
结果交互式可视化后处理
MSC.PATRAN提供了多种计算分析结果可视化工具,帮助工程师灵活、快速地理解结构在载
荷作用下复杂的行为, 如结构受力、 变形、温度场、 疲劳寿命、 流体流动等。 分析
的结果同时可与其它有限元程序联合使用。 其主要功能包括:
多种结果彩图显示类型：
等值图
彩色云图
连续色彩云带
混合云带
单元填充显示
矢量
张量显示
值显示
变形形状
等值面
流线
流面
记号显示
x-y曲线
阀值
无限制的颜色谱值对照表
输出的结果颜色范围可按以下方法定义：
半自动
手工
显示出最小、最大、或同时显示出最小和最大值
组合结果值选项包括：
在单元中心或节点显示
节点结果仅在可见的表面显示
仅显示用户选定的节点和单元的结果
屏幕显示的标题选项包括：
自动或手工屏幕定位
大小和颜色可调
显示开关
与硬件相关的实体消隐及连续云图瞬态动画
输出图形格式包括：
BMP
JPEG
MPEG 动画文件
PNG
TIFF
VRML
结果显示可以变形后的几何叠加在未变形的几何上同时显示出：
线框或隐藏线方式
变形动画
可调的显示放大因子
结果显示可按等值线或云图方式叠加在变形或未变形的消隐几何上任何与时间或载荷步
有关的结果都可以做线框、隐藏线和消隐实体方式的动画显示，包括：
模态
变形
等值线
云图
连续云图
单元填充结果动画
多种张量和矢量显示方式：
节点和/或单元结果的幅值、方位和方向显示
叠加在变形或未变形的几何上
可选择标号显示
可用色图或单色图显示张量
可加一比例因子
可在总体坐标、单元坐标、外部单元文件和其它坐标系里显示
沿梁单元的结果分布可用x-y曲线方式显示：
可同时显示多达三个结果曲线
测量计算导出结果（剪力、力矩）时第一个单元和最后一个单元的距离
结果可在梁单元的任何一点导出和显示
曲线可以是由一个结果对另一个结果或总体变量沿任一路径产生
图象功能帮助结果图绘制：
任意选取的节点或单元结果现示
标出最小和/或最大值
显示所有结果
切面显示
不同色谱显示
任意多个视窗显示
强大的标号显示控制
对所有显示内容生成硬拷贝图象
X-Y 曲线支持键盘和外部文件多种输入方法, 且输入格式十分灵活, 包括：
X-Y 数据成对输入
仅输入Y数据而X数据按给定的增量自动增加
同时可有多个曲线窗：
曲线窗可相互覆盖
曲线窗大小可调
每个曲线窗可有无数条曲线：
数据可按分散点、折线、小方块 或样条线的形式显示
曲线的颜色、风格（实线、点线或虚线）及宽度可调
15种曲线标识符号
曲线坐标轴的定义：
颜色、风格（实线或虚线）、宽度和长度可调
图注：
颜色、尺寸、边线、背景色、及显示内容的多少可任选
标题：
整个屏幕、每个曲线窗、每个坐标轴、每条曲线及每个图注均可给定标题
标题字体和颜色可调
X 和Y轴比例可调：
线性或对数坐标
可自动、手工或给定一个范围来产生
按压力容器ASME规范的数据后处理
为了适应压力容器行业对于规范设计的要求, MSC.PATRAN的后处理中专门提供了符合相
应规范要求(包括中国压力容器规范)的分析结果处理器。 可进行规范要求的应力线性化
分类及疲劳寿命计算等多种数据结果后处理, 大大简化了设计人员的工作量。
由于MSC公司的ASME规范是通过PCL作用在MSC.PATRAN框架系统的顶层, 因此可用于包括
MSC公司自身产品在内的PATRAN所支持的任何结构分析及用户自编工具。
高级用户化工具-- PATRAN-PCL命令语言
MSC.PATRAN 命令语言 (PCL) 是 MSC.PATRAN一个高级、模块化结构的编程语言和用户自
定义工具, 类似于C语言和FORTRAN语言,可用于生成应用程序或特定的用户界面。 显示
自定义图形、 读写PATRAN数据库、建立新的或增强功能, 同时通过PCL,其它商品化或自
编分析程序可被集成到MSC.PATRAN软件系统中。 几乎所有的分析仿真软件均利用被业界
公认为标准的PCL工具, 建立了与PATRAN的直接集成关系, 甚至通过OEM将PATRAN作为其
分析系统的前后处理器。
PCL 的主要功能列表包括:
命令行表达式输入
可编译的命令库函数
丰富的表格及菜单库供开发用户图形界面
递归的子程序和函数调用
同类函数归于一个类
条件分枝语句
IF, THEN, ELSE
SWITCH, CASE, DEFAULT
BREAK, CONTINUE
条件循环语句
REPEAT, UNTIL
WHILE, END WHILE
FOR, TO, BY, END FOR
LIST, END LIST
用户可定义的表格生成功能使用户的PCL函数可通过菜单选项来执行
数据库的访问存取工具
整型、实型、逻辑型、字符串变量及常数
局部、全局、静态变量及类变量
任意变量类型的数组
虚拟内存数组及数组内存管理功能
跟踪调试工具
数组排序和搜索
字符串函数包括大小写转换和缩写检查
二进制及文本文件读写功能
多种数学函数程序
丰富的图形函数：
绘点、线、虚圆或实圆、虚方块或实方块、虚多边形或实多边形
在任意位置显示文本
改变图形寄存器
模型管理程序：
比例缩放
转动
旋转
平移
系统实用工具
系统配置要求
MSC.PATRAN目前支持绝大多数计算机平台、 4。0或以

chuxuezhe

ANSYS软件主要包括三个部分：前处理模块，分析计算模块和后处理模块。前处理
模块提供了一个强大的实体建模及网格划分工具，用户可以方便地构造有限元模型；分
析计算模块包括结构分析（可进行线性分析、非线性分析和高度非线性分析）、流体动
力学分析、电磁场分析、声场分析、压电分析以及多物理场的耦合分析，可模拟多种物
理介质的相互作用，具有灵敏度分析及优化分析能力；后处理模块可将计算结果以彩色
等值线显示、梯度显示、矢量显示、粒子流迹显示、立体切片显示、透明及半透明显示
（可看到结构内部）等图形方式显示出来，也可将计算结果以图表、曲线形式显示或输
出。软件提供了100种以上的单元类型，用来模拟工程中的各种结构和材料。该软件有多
种不同版本，可以运行在从个人机到大型机的多种计算机设备上，如PC，SGI，HP，SUN
，DEC，IBM，CRAY等。目前版本为ANSYS5.7版，其微机版本要求的操作系统为Windows  
95/98或Windows NT,也可运行于UNIX系统下。微机版的基本硬件要求为：显示分辨率为
1024×768，显示内存为2M以上，硬盘大于350M，推荐使用17英寸显示器。
　　启动ANSYS，进入欢迎画面以后，程序停留在开始平台。从开始平台（主菜单）可以
进入各处理模块：PREP7（通用前处理模块），SOLUTION（求解模块），POST1（通用后
处理模块），POST26（时间历程后处理模块）。ANSYS用户手册的全部内容都可以联机查
阅。
　　用户的指令可以通过鼠标点击菜单项选取和执行，也可以在命令输入窗口通过键盘
输入。命令一经执行，该命令就会在.LOG文件中列出，打开输出窗口可以看到.LOG文件
的内容。如果软件运行过程中出现问题，查看.LOG文件中的命令流及其错误提示，将有
助于快速发现问题的根源。.LOG 文件的内容可以略作修改存到一个批处理文件中，在以
后进行同样工作时，由ANSYS自动读入并执行，这是ANSYS软件的第三种命令输入方式。
这种命令方式在进行某些重复性较高的工作时，能有效地提高工作速度。

chuxuezhe

两者的比较
MSC.PATRAN最早由美国宇航局(NASA)倡导开发的, 是工业领域最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、用户化身和交互图形界面集于一身，构成一个完整
     CAE集成环境。  
    ANSYS软件是融结构、流体、电场、磁场、声场分析于一体的大型通用有限元分析软件。由世界上最大的有限元分析软件
    公司之一的美国ANSYS开发，它能与多数CAD软件接口，实现数据的共享和交换，如Pro/Engineer, NASTRAN, Algor,
     I－DEAS, AutoCAD等， 是现代产品设计中的高级CAD工具之一。  
    在建立复杂模型上ANSYS不如PATRAN，但PATRAN很繁琐。ANSYS比较适合于教学和科研，但ANSYS的求解效率确实不如NASTRAN。
    所以NASTRAN比较适合于工程。  
   比较如下：   
1,PATRAN界面层次分明，建模思路清晰；ANSYS界面菜单重叠、繁杂、互相覆盖，建模思路交替杂乱，条理不清。   
2,PATRAN在一个界面内完成所有的同类模型（Geo. Fem BC. Mat. Prop.等各自为一类）操作。而ANSYS要重复打开和
关闭多个相互重叠覆盖的界面，才能完成一个特征的创建和参数的输入等操作，非常烦琐。  
3,PATRAN将计算任务提交给NASTRAN在后台运算后，在前台PATRAN仍然可以进行各种建模操作。而ANSYS提交了计算任务后，就不
能再使用其前后处理功能。ANSYS的使用效率就大大地降低。  
4,PATRAN可以根据问题的具体情况，采用灵活的建模方式。点、线、面和实体之间，没有任何创建顺序的限制，底层的几何特征对上层的几何特征没
有必然的约束，可以随意删除底层特征。而ANSYS几何体的创建采用由底向上（point-line-surface-solid）的模式，不能删除底层几何特征
（例如，由面生成体后，不能再对面进行删改），给修改模型增加了困难。同时，无疑会增大模型文件。  
5,PATRAN伴随着许多功能菜单有一系列相应的图标，建模操作方便明晰。ANSYS无图标，建立几何特征和有限元特征时，辅助选项少。例如，创
建线时，只有1种点与点相连生成线的方法，因此必须先有点points。再如，选取线与线的相交点时，相交线都自动被删除，而很多时候，这些线是不能删除的。  
6,PATRAN中Geometry和FEM的每一个操作中，有关的选项多。可以利用各种不同的选项构造出复杂的和更精确的Geometry模型和
FEM模型。而ANSYS的每个操作，选项都较少，建立复杂模型既困难又麻烦。  
7,PATRAN的所有操作不受模型复杂程度的限制，ANSYS的Boolean运算，对于较复杂体，并不能多次地进行运算，主要对简单的几何体比
较有效。因此，当建立较大的模型时，比较困难。  
8,PATRAN中的Group可以作为一个独立的模型，并在其中添加各种特性参数。GROUP可以象1个特征一样进行Copy 、Transla
te、Revolve、Mirror等运算,对于创建包含相同几何结构的模型，非常简便。而ANSYS中的Component只能作为一个同类特征
（Point、 Line、 Surface、Solid）的集合，没有Transform功能。  
9,ANSYS没有模型的装配功能。相应于PATRAN中的Group，ANSYS是Component。但在建立Component之前，首先必
须是已经建立了大的模型（装配模型），然后在模型中选取指定类型的1种几何特征（point、line、surface、solid）或者有限元特征
(node、element)，要先有大的装配模型，后有小的部件模型。不能先建立一个空的Component,然后在其中建立模型。这与装配的要求正相反。  
10,PATRAN可以在不同的Group中输入.db文件，然后组装在一起，便于建立复杂结构模型和多人并行协同工作。ANSYS没有输入多个.
db文件的功能，不能多个人同时建立模型的不同Part部分的.db文件，然后输入一个新文件中组装在一起。  
11,PATRAN的几何建模思路和术语同CAD的基本相同。现在CAD/CAE往往紧密相连，CAD软件非常普及的情况下，学会用CAD之后，就
很快可以学会用PATRAN建立几何模型。MSC软件可以更紧密地同CAD软件结合在一起。而ANSYS的建模思路和术语与CAD几乎完全不同。  
12,ANSYS中需要用户选择确定的单元繁多，凌乱。而NASTRAN虽然提供的单元更多，但根据输入的特性、边界条件和结果求解方式等，在后台
自动选取单元类型，因此在PATRAN中简化了有限元模型建立过程，同时也使得模型更准确。  
13,PATRAN中进行检查验证最后以图形的形式直观准确地显示出来。而ANSYS绝大部分检查不以图形方式显示，只是以List形式列表。  
  
14,PATRAN中输入参数，既可以离散的形式，也可以通过Field这项功能以解析式PCL FUNCTION的形式，这对于在模型的大范围
内输入与模型形状有关的变化参数，既简便又准确。而ANSYS只有离散输入形式。  
15,PATRAN中特性Property的修改方便，不需要进入Geometry和FEM中，直接调出相应的Property修改有关的参数即可
。而在ANSYS中修改单元特性，要求再选取相应的单元，重新设置参数，经过多次的界面转换。  
16,PATRAN中几何模型与有限元模型可以完全脱离，可以单独对几何模型进行各种操作运算而不涉及有限元模型。而在ANSYS中有限元模型完全
从属于几何模型，两者连在一起，不能随意改动几何体，无形中会增大.db文件。  
17,PATRAN板的厚度可以表示成空间坐标的函数，直接施加在几何模型上，然后传到有限元模型中。而ANSYS只能在每个板单元的4个节点上定
义不同的厚度，不能在整个板上定义变厚度。  
18,PATRAN中一切特性的名字都以任意简单易记的字符表示，直观明了。ANSYS的材料名、实常数（单元特性）名都只能以1 2 3 …数字
的形式命名，区分不同特性时很困难，常常要做笔记注名。数据库中已有哪些特性，也无显示。而修改某项参数时，必须进行几个界面的操作才能完成，很烦琐。  
19,PATRAN的边界名字都以字符的形式表示。ANSYS的边界条件名字以数字的形式表示。加多个边界条件时，相互之间进行区分就很困难，修改
起来也麻烦。  
20,ANSYS输入非线性材料有时存在一定困难。例如，输入与温度有关的材料参数m(T)时，输入温度点T=10℃ 100℃上的m(T)后，就
无法再输入T=10℃ 20℃上的m(T)。ANSYS要求后面输入的温度数值必须高于前面相应点的温度数值，前后两组数据存在T= 20℃<T=100℃，就出现问题。  
21,PATRAN的Undo功能给建模提供了极大的方便。而ANSYS虽一直想添加此功能，但仍没有实现。  
22,PATRAN中模型的鼠标动
态亮显功能，以及ERASE功能，方便了选择重叠的特征。ANSYS无此功能。  
23,PATRAN在创建模型的过程中，在命令行窗口中实时地显示相应于界面操作的PCL，这便于图形界面和PCL的交互使用，也便于很快熟悉掌握
PCL。而ANSYS的APDL命令流却不能显示，只能用编辑器打开.Log文件查看。  
24,PATRAN的后处理和前处理一样，都直观显示。PATRAN的后处理界面上，各种工况和计算步都直观地列出在下拉菜单框中，可以随意选取任
一步查看计算结果。而ANSYS的载荷工况和计算载荷步并不显示出来，需要列表查询或者查询做的笔记，来查看有什么工况和有多少计算步。  
25,PATRAN中后处理可以组合计算结果。利用几个简单的载荷工况，通过施加不同的比例系数，组合出复杂载荷工况的结果

mpzhou

看来楼主对Msc的软件很有亲来啊
呵呵。我也喜欢它多些！