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1、第六章第六章 工况及边界条件工况及边界条件（Load/BCs & Load Case）1. 概述概述 (1)边界条件可加到有限元模型上，也可加到几何模型上，但几何与有限元模型应相关几何与有限元模型应相关，Patran自动将其转化到有限元模型上(2)随时间或空间变化的复杂边界条件，通过Field定义(3)Load/BCs内容与具体分析程序有关(4)施加随时间变化载荷，须用Time Dependent Load Case，Default Load Case是静态载荷工况 2. 载荷边界条件类型载荷边界条件类型 类类 型型说说 明明Displacement固定或强迫位移（对应固定或强迫位移（对应NA
2、STRAN的的SPC卡）卡）Force结点力（对应结点力（对应NASTRAN的的FORCE卡）卡）Pressure2D或或3D单元上面压力单元上面压力Temperature温度（对应温度（对应TEMP卡），初始温度作为材料特性输入卡），初始温度作为材料特性输入Inertial Load重力，离心力（对应重力，离心力（对应GRAV或或RFORCE卡）卡）Initial Displacement动力分析时初始位移动力分析时初始位移Initial Velocity动力分析时初始速度动力分析时初始速度Distributed Load1D或或2D单元上线压力单元上线压力Contact定义滑线接触定义滑线
3、接触Patran主要载荷边界条件主要载荷边界条件(MSC/NASTRAN为例为例)Temp(Thermal)固定温度固定温度Initial Temperature初始温度初始温度Apply Heat施加热量，包括点热原，体积生热，法向热流或方向热流施加热量，包括点热原，体积生热，法向热流或方向热流Convection对流换热，包括与环境对流，与管流之间的换热等对流换热，包括与环境对流，与管流之间的换热等Radiation对环境或内部的辐射换热对环境或内部的辐射换热PATRAN主要热分析边界条件主要热分析边界条件 3.施加步骤施加步骤 (1)选适当的选适当的Create / Object / M
4、ethod(2)在在Application中选中选Load/BCs，进入进入Load/BCs 如： Create / Displacement / Nodal Create / Pressure / Element；(3)点点“Current Load Case:”下下Default按钮，选取一个按钮，选取一个case（工况）工况）(4)在在“New Set Name”下输一个载荷名下输一个载荷名(5)如需要，选目标单元类型，如如需要，选目标单元类型，如 1D ，2D ，3D (6)点点Input Data (7)输入值（注：压力、温度等为标量；力、位移等为矢量）输入值（注：压力、温度等为标量
5、；力、位移等为矢量）(8) 也可从Spatial Fields窗中选取已定义的Field(9) 如是Time Dependent Load Case， 出现Non-Spatial Fields窗，选Field定义的时间历程(10) 输入矢量说明输入矢量说明(8)点点Select Application Region， 选作用域选作用域(9)点点Apply示例4. 边界条件检验边界条件检验Plot MarkerMarker: PATRAN中，每种边界条件，都中，每种边界条件，都有有Marker与之对应与之对应，如下表 Displacement Rotation Displacement & Ro
6、tation Temperature 788 FORCE 100.00 当你施加一个边界条件，其当你施加一个边界条件，其marker会自动显示会自动显示 注注: (1) Marker特性设置特性设置 Marker特性包括颜色，文本是否显示，标识是否显示，显示在FEM or Geometry等 都在Menu Bar中的”Displayload/BC/E.I. Props中设置。 （2）检查几何上的载荷如何转化到的分析型模型上）检查几何上的载荷如何转化到的分析型模型上 进入Displayload/BC/E.I.Props。按”Show On FEM Only”按钮，点Apply 在Lood/BCs
7、中，将Action中设成”Plot Marker” 在Assigned Load/BCs Sets下滚动窗中选要显示边界条件名 在Select Group滚动窗中选某些“组”名 点动Apply。Show TabularPlot Contours以云纹图形式显示标量边界条件信息以云纹图形式显示标量边界条件信息 如如: Y方向上载荷，正压力，温度等在受载面或线上分布方向上载荷，正压力，温度等在受载面或线上分布 5.修改、删除修改、删除Load/BCs(Delete & Modify)6. 工况（工况（Load Case）工况是对载荷和约束的分类和组合工况是对载荷和约束的分类和组合可先建很多可先建很
8、多LBC，然后通过然后通过Create或或Modify工况将其放到不同工况中工况将其放到不同工况中也可先建工况，然后在也可先建工况，然后在Load/BCs时，直接把边界条件添加到相应工况中时，直接把边界条件添加到相应工况中边界条件很简单，所有边界条件自动添加到边界条件很简单，所有边界条件自动添加到Default工况中工况中 NASTRAN输入文件输入文件Load Case与与MSC/NASTRAN中中Case Control卡中卡中Subcase对应对应对对NASTRAN求解器，线性分析时求解器，线性分析时Looad Case 是对边界条件的选取和组合是对边界条件的选取和组合非线性分析是反映了
9、加载的历程非线性分析是反映了加载的历程工况分工况分Static和和Time Dependent 二种二种瞬态响应分析，频率响应分析等动力分析时，选瞬态响应分析，频率响应分析等动力分析时，选Time Dependent工况 工况中边界条件的优先权（工况中边界条件的优先权（Priority） DABC300200问题：问题：热分析中，AB边添加了3000C的恒温条件(T300)，BC边添加2000C的恒温条件(T200)，问结点B处边界条件是多少？300，200或500？ 若 T3001, T2002, 则TB3000C若 T3002, T2001, 则TB2000C若 T3001, T200Add, 则TB5000C若 T300add, T200=1,则TB5000C 可变动可变动LBC 的的Scale Factor：分析及作用区域相同，仅数值大小不同，只需改动LBC缩放系数，不需定义多个LBC 示例
