Transcript Introducción a PATRAN Centro de Cálculo Científico
Centro de Cálculo Científico
Universidad de Los Andes
Introducción a PATRAN
Ing. Genny Roa deVivenzio Enero 1997
QUE ES PATRAN?
Es un sistema de software abierto principalmente usado para el análisis de componentes, sistemas estructurales y mecánicos.
Consta de:
Interface Gráfica con el Usuario Integración Geométrica Directa.
Preferencias de Análisis Funcionalidad para Ingeniería Visualización de Los Resultados.
Proceso de Modelado con MSC/PATRAN
Construcción y/o Importación de Geometría.
Selección del Código de Análisis Creación de un Modelo de Análisis:
Malla de Elementos Finitos
Propiedades del Material Propiedades de Los Elementos
Cargas y Condiciones de Borde Ejecución del Análisis Evaluación de Los Resultados
Paso 1 - Construcción/Importación de Geometría
Importación de un Modelo CAD vía un archivo IGES.
Construcción de un Modelo en PATRAN
Paso 2 - Preferencias de Análisis
Selección del Código de Análisis antes de definir Materiales, Propiedades de los Elementos y Condiciones de Bordes y Cargas.
Preferencias de Análisis elimina la confusión.
Paso 2: Preferencias de Análisis
Nuevo Modelo
Aparece cuando se abre un modelo nuevo.
Método Alternativo para especificar preferencia.
También se puede usar para especificar la tolerancia del modelo global.
Paso 3: Creando un Modelo de Análisis
Malla de Elementos Finitos Elementos Cuadráticos Elementos Hexagonales
Nodos y elementos (malla) pueden ser creados por:
Isomesh
Superficies de 3 o 4 lados (se muestra en
Verde
.
Sólidos de 5 o 6 caras (
azul
).
Paver
Superficies de n-lados (
Magenta
).
Superficies de 3 ó 4 lados (
Verde) Malla Tetraédrica Automática
Sólido B-rep (
Blanco
).
Sólidos de 5 o 6 caras (
Azul
).
Elementos de Base Sweeeping Mesh Seeds son usadas para definir la densidad y el espaciamiento.
Paso 3: Creación de un Modelo de Análisis
Verificación
Se chequea la cualidad del modelo de elementos finitos
Se chequea la distorsión del elementos.
Se chequea los bordes del elementos.
Se chequea la conectividad nodal
Los elementos son codificados con color basado en el criterio del usuario.
Paso 3: Creando un Modelo de Análisis
Propiedades del Material
Las propiedades del material pueden ser introducidas manualmente.
Paso 3: Creando un Modelo de Análisis
Propiedades de Los Elementos
Tipo de Elemento y Propiedades Físicas definidas con la aplicación Properties
Una vez que el código de análisis se ha establecido solo se permiten propiedades físicas disponibles
Paso 3: Creando un Modelo de Análisis
Cargas y Condiciones de Borde
Aplicadas directamente a la geometría ó modelo de elementos finitos.
Variaciones definidas por campos.
Gráficos XY usados para verificar el campo.
Base
de Datos PATRAN CAD Entrada de Datos Base de Datos MSC/PATRAN Parámetros de Control de Análisis Resultados de Análisis Código Y Resultados de Análisis Código X
Modelo CAD IGES Tradicional Pre y Post Procesador Geometría Elementos Finitos Cargas y Condiciones de Borde Propiedades de Materiales Propiedades Físicas Información para el Análisis Subcasos Tipo de Análisis Carga - Tiempo Temperatura - Material
Paso 4: Ejecutando el Análisis
Se selecciona el tipo de Solución y los parámetros
Se somete al análisis directamente desde PATRAN
Paso 5: Evaluando Resultados
Se muestran con Insight ó la aplicación
Results
Se filtran basados en los atributos de modelos, valores numéricos o criterios del usuario.
Diferentes resultados se muestran en forma concurrentemente usando múltiples ventanas
Iniciando MSC/PATRAN
Se escribe p3 para llamar a PATRAN.
Opción File
New...: Crea una nueva base de datos.
Open...: Abre una base de datos creada previamente.
Revert : Permite la eliminación de todos los cambios hechos en el modelado actual.
Session : Ejecuta los comandos PATRAN de un archivo.
Close... : Cierra la base de datos actual pero mantiene a PATRAN activo.
Quit : Cierra la base de datos actual y termina a PATRAN.
Save... : Guarda la base de datos, incluyendo el ultimo comando.
Save a copy : Guarda una copia de la base de datos bajo un nombre diferente.
Archivos de PATRAN
Nombre Modelo_nombre.db
Modelo_nombre.db.bkup
Patran.ses.número Modelo_nombre.db.jou
Modelo_nombre.out
Tipo de Archivo Base de Datos Base de Datos Archivo de sesión Archivo de tarea Archivo neutral Comentarios Una por modelo, es relativamente grande.
Respaldo de la base de datos sin revertir, está disponible.
Una archivo es abierto al comenzar PATRAN y se cierra cuando sale.
Uno por modelo, guarda todos los comandos de la base de datos creada, encadenando los archivos de la sesión.
EXTREMADAMENTE útil para reconstruir una base de datos.
Creado usando
Export
. Puede ser usado como un respaldo para el análisis del modelo.
La Forma Principal
Barra de Menú Sistema de Iconos Aplicaciones Línea de Comando Caja de Historia Barra de Herramientas
La selección de la Barra de Menú afecta el ambiente global.
Selecciones w solo se aplican a cierta porción del modelo.
Selecciones w son exclusivas y solo puede ser seleccionada una a a la vez.
Selecciones no disponibles son mostradas inactivas (grises).
La Forma Principal
Barras de herramientas proveen un rápido acceso a procedimientos frecuentes.
Acciones tomadas dentro de la sesión de PATRAN pueden ser rastreadas en la caja de historia.
Las líneas de comando permite el input de comandos PCL.
Formas Típicas Utilizadas en PATRAN
Es un switch on/off Ejecuta la acción
Es usada para introducir datos.
Texto existente puede ser usado.
Inserción de datos puede ser hecha.
Formas Típicas Utilizadas en PATRAN
Permite selección exclusiva entre opciones.
La selección de datos se hace encendiendo el ítem.
Sufijo “...” denota que una forma subordinada se abre presionando el botón.
Formas Típicas Utilizadas en PATRAN
Al mantenerlo presionado aparece un menú para seleccionar.
Son usados para agrupar datos.
Formas Típicas Utilizadas en PATRAN
Icono de Control permite seleccionar entre diferentes acciones.
La barra deslizante asigna un valor a una variable asociada.
Restablece los valores por defecto
Sistema de Iconos
Botón que refresca la pantalla.
Presiona la ventana principal donde se pueda ver.
Vuelve al gráfico por defecto.
Deshace el último comando.
Interrumpe la operación en proceso.
Información de la Licencia de PATRAN.
Semáforo.
Evaluador Geométrico
La geometría que es importada por PATRAN es típicamente representada por varias formas matemáticas (cónicas, líneas continuas, polinomio paramétrico, etc.).
El evaluador de PATRAN acepta las formas matemáticas creadas por sistemas CAD sin traslación.
Evaluadores son usados para preguntar a importaciones CAD por información necesaria para ejecutar varias funciones PATRAN.
Evaluador B-Spline PATRAN Algoritmo de Intersección CAD/DATA Superficies PATRAN Curva de Intersección
Estructuras Topológicas
PATRAN combina estructuras topológicas para definir geometría Las entidades topológicas dentro de PATRAN son : 6 7 Vértice 5 Cara 8 Cuerpo 2 3 Borde 1 4
Un vértice tiene una posición para un punto y es la única identidad topológica que es automáticamente enumerada con un Numero ID.
Todas la identidades pueden ser seleccionadas por el cursor.
Bloques Constructivos Geométricos
Punto:
Un punto es una identidad CAD adimensional; representa una ubicación en el espacio 3-dimensional .
PATRAN crea automáticamente puntos cuando construye curvas, superficies y sólidos.
Por lo tanto no siempre es necesario construir identidades comenzando con los puntos.
X Z Y
Bloques Constructivos Geométricos
Curva:
Una curva es un vector de una variable simple; puede tener varios tipos de formas matemáticas.
Una curva esta caracterizada por:
Un punto en cada borde.
Una coordenada paramétrica (
x
1) P2 cuyo dominio es de 0.0 en P1 (origen) a 1.0 en P2.
x
1 5 P1
Bloques Constructivos Geométricos
Superficie
Una superficie es una función vectorial general de dos variables paramétricas.
Una superficie es caracterizada por:
Una serie de curvas de borde.
Un origen paramétrico de dos variables paramétricas (
x
1 y
x
2).
Cuatro vértices.
Una superficie puede tener la misma curvatura de una curva.
Por defecto, PATRAN presenta cualquier superficie con 2x2 líneas para visualizar el interior de la superficie.
Las superficies pueden ser simples ( verde ) o generales ( magenta ).
P1
x
2
x
1 S P2 P4 P3
Bloques Constructivos Geométricos
Superficie:
Una superficie simple ( verde ) tiene 3 0 4 bordes.
Una superficie con 3 lados es degenerada.
Una superficie simple puede ser mallada con Isomalla o Paver.
Una superficie general ( Magenta ) puede tener mas de 4 bordes y bordes internos (huecos).
Superficies generales deben mallarsen con Paver.
Superficies generales pueden ser opcionalmente descompuestas en superficies simples para permitir el mallado Iso.
Isomesh Paver
Bloques Constructivos Geométricos
Sólidos:
Un sólido esta caracterizado por:
Una serie de superficies limitantes.
Paramétrico o No-paramétrico.
Sólidos paramétricos ( azules ).
Función vectorial de tres variables paramétricas (
x1, x2, x3).
Sólidos paramétricos son mallados con isomalla (Elementos hexagonales, wedge y tetraédricos).
Sólidos No-paramétricos (blanco)
Tienen solo una representación de superficie en PATRAN.
Representación de bordes (B-Rep) de sólidos pueden ser creados.
Sólidos CAD son normalmente accedidos como sólidos B-Rep y pueden ser mallados usando el algoritmo Auto Mallas Tetraédrica.
x 3
P 5 P 1
x 1
P 2
x 2
P 6 P 8 P 4 P 3 P 7
Bloques Constructivos Geométricos
Planos, Vectores:
Planos infinitos y vectores son usados para ciertas operaciones geométricas, tales como dividir un sólido por un plano.
Un plano esta únicamente definida por un vector representando su normal y un punto en el plano. Un cantidad vectorial PATRAN es definida por una magnitud, una dirección y un punto de origen.
Plano Vector
Forma
Geometry
Geometry Create Point Curve Surface Solid Coord Plane Vector
La estrategia comienza trabajando con la forma de geometría:
Se selecciona un objetivo, como crear un punto.
Se estipulan los detalles asociados con la creación de esa identidad usando un método especifico.
Point XYZ Extract Interpolate Project Curve Point Chain Manifold Revolve Surface Curve Trimmed XYZ Revolve Solid Surface Face XYZ Revolve
Acción
Objeto
Método
Forma
Geometry
Action: Qué se quiere hacer?
Operaciones que puede ser ejecutado de cualquiera identidad geométrica.
Action: Object: Method:
Object: Tipo de geometría para crear, mostrar ó eliminar (Punto, curva, superficie, sólidos, coordinate frame).
Method: Algoritmo usado para crear la geometría (XYZ, Arc, Merge, Spline).
Geometry
Menú de Selección
Entidades Visibles Cualquier Punto Intersección entre 2 Puntos Vértice de una curva, superficie ó sólido Posición en la pantalla en una superficie General
Es un filtro para seleccionar.
Menú de Iconos para seleccionar.
Cualquier Nodo Un Punto en una curva más cercano a un punto fuera de la curva.
Intersección de curva con superficie Cualquier posición en la pantalla
Cursor ubicado en la lista muestra el menú de selec ción.
opción permite tomar de la pantalla todas la identidades que se pueden ver.
Creación de Puntos
Método XYZ Arc Center Extract Interpolate Intersect Offset Pierce Project Comentario Crea un punto de coordenadas cartesianas [x y z] Crea un punto en el centro de una curva.
Crea un punto en una curva existente ó un borde en una ubicación paramétrica especificada.
Crea N-puntos de separación uniforme ó no-uniforme entre puntos especificados.
Crea un punto en la intersección de dos curvas o bordes.
Crea un punto en una curva/borde a una distancia específica de un punto de la curva/borde.
Crea un punto de interceccion entre una curva y una superficie.
Crea un punto sobre una superficie /cara atraves de un vector definido.
Point Show
Metodo Location Distance Node Comentario Muestra la ubicación de un punto en un sistema coordenado.
Muestra la distancia entre dos puntos.
Muestra los nodos asociados con puntos seleccionados.
Da al usuario información de la distancia entre dos puntos.
Point Transform
Método Translat e Rotate Scale Mirror Mcoord Pivot Position Vsum Mscale Comentario Traslada una entidad a través de un vector específico.
Rota una entidad sobre un eje definido a través de un ángulo dado.
Usa un factor aplicado a una coordenada individual.
Crea una imagen de espejo de una entidad a través de un plano definido.
Transforma una entidad en un sistema coordenado dentro de otro con la misma posición relativa.
Transforma una entidad dentro de un plano definido por un pivote y dos puntos terminales.
Transforma la entidad a una serie de puntos-destino-posición que mantiene su posición relativa a una serie de puntos-original posición.
Vector suma de ubicaciones coordenadas de dos series de entidades existentes para crear una nueva entidad.
Entidad existente es simultáneamente movida, escalada y/o rotada a una nueva posición.
Point Associate/Disassociate
Puntos pueden ser asociados con curvas y superficies.
Se pueden asociar puntos a curvas ó superficies la cuales están dentro de la tolerancia del modelo.
Puntos asociados pueden ser usados para guiar el interior de la malla de la entidad, especialmente con paver.
2 Y Z X 5 10 1 6 8 4 9 3 7 2 Y Z X
s
5
s
10 1
s
6
s
3 7
s
8
s
9 4
Menú de Selección
Se presiona en un ícono para seleccionar.
Cualquier Curva Define una curva especificando 2 puntos Define una curva que es la intersección de 2 superficies El borde de una superficie ó sólido Define un segmento de una curva
Creación de Curvas
Método Point Arc 3 Point Chain Conic Extract Fillet Fit Intersect Manifold Normal Project Comentario Crea una curva entre 2, 3 ó 4 puntos.
Crea un arco a través de 3 puntos.
Forma una curva compuesta de curvas existentes que son co-nectadas extremo a extremo y pueden formar un lazo cerrado.
Genera una curva en forma de parábola, hipérbola o elipse.
Crea curvas en superficies o caras a una ubicación paramétrica especificada o borde.
Usa al menos aproximación cuadrática para ajustar curvas a través de dos o más puntos.
Un arco fileteado es creado entre dos curvas o bordes.
Crea una curva en la intersección de dos curvas o bordes.
Crea una curva en una superficie o cara entre dos o más puntos en una superficie.
Crea la línea mas corta entre una curva y un punto.
Proyecta una curva en una superficie con opción de especificar la proyección del vector.
Creación de Curvas
Método PWL Spline Tangent Curve Tangent Point XYZ Involute Revolve 2D Normal 2D Circle 2D ArcAngles 2D Arc2Point 2D Arc3Point Comentario Crea curvas lineales piecewise entre una serie de puntos.
Crea una curva entre una serie de puntos. Mantiene la conti nuidad de la primera derivada a los puntos constituyentes.
Crea una curva que es tangente a dos curvas o bordes existentes.
Crea una curva tangente a una curva existente que va a través de un punto en la curva.
Define una curva basada en un origen y un vector.
Util creando herramientas gear profiles.
Rota un punto sobre un eje especifico para crear una curva Crea una curva en un plano especifico que es perpendicular a otra curva.
Crea un círculo es un plano específico.
Crea un arco en un plano especifico comenzando y terminando en ángulos dados.
Crea un arco entre dos puntos y un centro o radio especifico.
Crea un arco entre 3 puntos y un centro o radio especifico.
Create/Curve/Chain
Crea una curva compuesta de dos o más curvas o bordes existentes.
Para crear una superficie planar o general trimmed, las curvas o bordes existentes deben estar conectados para formar un lazo cerrado.
11 10 9 8 7 6 5 4 3 ANTES DESPUES
Curve/Edit
Método Break Blend Disassemble Comentario Divide a una curva/borde en una ubicación definida por un punto o una ubicación paramétrica.
Combina 2 o más curvas/bordes existentes forzando a la continuidad de la primera derivada a través de los bordes.
Desambla una curva encadenada.
Extend Extiende una curva usando gulas específicas.
Merge 2 o más curvas/ bordes pueden ser Refit Reverse Trim 2 o más curvas/bordes pueden ser combinados. La forma de la nueva curva preserva las curvas originales con una tolerancia específica.
Revierte la dirección paramétrica.
Trim una curva en una ubicación especifica a lo largo de la curva.
Edit/Curve/Break
Crea 2 nuevas curvas dividiendo la curva original en un punto.
La ubicación del punto de división puede ser con cualquier opción del menú selección.
Superficie
Trimmed 3
Borde 7 Borde 7
Curve Show
Método Attribute Arc Angles Length Range Node Comentario Muestra el tipo geométrico, longitud, punto inicial y final de una curva.
Información resumida sobre arcos en la base de datos.
Muestra el ángulo entre dos curvas/bordes.
Muestra atributos para curvas con longitudes en rango específico.
Muestra nodos asociados con curva/borde seleccionado.
Curve Transform
Método Translate Rotate Scale Mirror Mcoord Pivot Position Vsum Mscale Comentario Traslada una entidad a través de un vector específico.
Rota una entidad sobre un eje definido a través de un ángulo dado.
Usa un factor aplicado a una coordenada individual.
Crea una imagen de espejo de una entidad a través de un plano definido.
Transforma una entidad en un sistema coordenado dentro de otro con la misma posición relativa.
Transforma una entidad dentro de un plano definido con un pivote y dos puntos extremos.
Entidad trasladada a una serie de puntos-posición-destino que mantienen su posición relativa a una serie de puntos-posición original.
Vector suma de ubicaciones coordenadas de 2 series de entidades existentes para crear una nueva entidad.
Entidad existente es simultáneamente movida, escalada y/o rotada a una nueva posición.
Curve Associate/Disassociate
Curvas asociadas pueden ser usadas como guía interior del mallado de una entidad a través de mesh seeding.
Solo se pueden asociar curvas a curvas ó superficies las cuales están dentro de la tolerancia.
Curvas pueden ser asociadas con otras curvas.
ANTES DESPUES
Creación de Superficies
Método Curve Comentario Crea una superficie que pasa a través de 2 o más curvas.
Composite Descompose Edge Superficies múltiples pueden ser combinadas para formar una superficie (útil para mallado rápido de superficie).
Reconstruye una compleja superficie en superficies simples de 3 ó 4 lados al menos.
Crea superficies que son limitadas por 3 ó 4 curvas/bordes.
Extract Fillet Match Ruled Extrae una superficie de una cara de un sólido u ubicación interior.
Crea una superficie fileteada entre dos superfices/caras existentes.
Pega superficies con bordes comunes para llegar ser congruentes.
Crea una superficie ruled entre dos curvas.
Creación de Superficies
Método Trimmed Vertex XYX Extrude Glide Normal Revolve Comentario Crea una superficie definida por sus límites interiores y exteriores.
Define una superficie a través de sus vértices.
Crea una superficie rectangular descrita por su diagonal.
Proyecta una superficie de curva/borde existente a lo lago de un eje definido con opción de escalar y rotar simultáneamente.
Crea una superficie moviendo una curva base a lo largo de 1 ó 2 vectores directores.
Crea una superficie que es definida por curva/borde base y una distancia de esa curva/borde en la dirección de la curvatura.
Rota una superficie sobre un eje definido dentro de una superficie.
Construcción de Superficie
Trimmed
2D Superficie
Tres opciones para crear una superficie
trimmed
PATRAN en
3D Superficie Superficie Compuesta
Crea una superficie por definición de sus bordes.
Encadena curvas para formar lazos cerrados.
Un lazo externo para definir el borde externo.
Como lazos internos sean necesarios para definir huecos.
Construye una superficie con referencias de sus curvas encadenadas.
Superficies planas .
Edición de Superficie
Método Break Blend Disassemble Edge Match Refit Reverse Comentario Divide una superficie en múltiples superficies usando una opción tal como una curva, ubicación paramétrica, etc.
Combina múltiples superficie dentro de una superficie mientras mantiene la continuidad de la primera derivada a lo largo de los bordes.
Desambla una superficie
trimmed
.
Pega los bordes de superficies adyacentes para que sean congruentes.
Reemplaza una superficie compleja con una serie de superficies simples.
Revierte la normal de una superficie y la asocia con las utilidades de EF.
Surface Transform
Método Translate Rotate Scale Mirror Mcoord Pivot Position Vsum Mscale Comentario Traslada una entidad a través de un vector específico.
Rota una entidad sobre un eje definido a través de un ángulo dado.
Usa un factor aplicado a una coordenada individual.
Crea una imagen de espejo de una entidad a través de un plano definido.
Transforma una entidad en un sistema coordenado dentro de otro con la misma posición relativa.
Transforma una entidad dentro de un plano definido con un pivote y dos puntos extremos.
Entidad trasladada a una serie de puntos-posición-destino que mantienen su posición relativa a una serie de puntos-posición original.
Vector suma de ubicaciones coordenadas de 2 series de entidades existentes para crear una nueva entidad.
Entidad existente es simultáneamente movida, escalada y/o rotada a una nueva posición.
Surface Transform
Opción Mirror:
El plano espejo se puede definir:
Por tres puntos.
Normal a cualquier eje de un sistema coordenado.
Por un vector normal.
Verificar Superficie
Método Boundary Comentario Chequea grietas en un modelo.
Dibuja los bordes libres en el modelo:
Borde libre: referido a solo una superficie.
Borde No manifold: shared por más de 2 superficies o caras de sólidos.
Creación de Sólidos
Método Surface Vertex XYX Extrude Glide Comentario Crea un sólido que pasa a través de 2 ó más superficies.
Crea un sólido por especificación de sus vértices.
Crea un sólido rectangular por descripción de su diagonal.
Proyecta una superficie en un sólido a través de un vector definido.
Mueve una superficie base a lo largo de 1 ó 2 vectores directores.
Cualquier Sólido Define un sólido especificando dos superficies
Creación de Sólidos
Método B-Rep Descompose Comentario Crea un sólido por definición de una lista de superficies/cars que forman un volumen congruente cerrado topológicamente.
Crea por definición de sus vértices en un sólido existente.
Face Normal Revolve Crea un sólido de 5 ó 6 caras por especificación de sus caras exteriores.
Crea un sólido que es definido por una superficie/cara base y una distancia de sus superficie/cara en la dirección de la curvatura.
Crea un sólido por revolución de una superficie sobre un eje definido a través de un ángulo dado.
Creación de Sólido a través de Superficies
A través de 2 superficies.
A través de 4 superficies.
Edición de Sólidos
Método Comentario Break Blend Dissassemble Divide un sólido en múltiples superficies.
Combina múltiples sólidos en un sólido mientras mantiene la continuidad de la primera derivada a lo largo de los bordes.
Desambla un sólido B-rep.
Refit Reemplaza un sólido complejo existente en una serie de sólidos simples.
Reverse Revierte las direcciones paramétricas asociadas con el sólido.
Mostrando un Sólido Método Comentario Attribute Da una información resumen del tipo de sólido, ubicación y el ID de los vértices, volumen, etc.
Solid Transform
Método Translate Rotate Scale Mirror Comentario Traslada una entidad a través de un vector específico.
Rota una entidad sobre un eje definido a través de un ángulo dado.
Usa un factor aplicado a una coordenada individual.
Mcoord Pivot Position Vsum Mscale Crea una imagen de espejo de una entidad a través de un plano definido.
Transforma una entidad en un sistema coordenado dentro de otro con la misma posición relativa.
Transforma una entidad dentro de un plano definido con un pivote y dos puntos extremos.
Entidad trasladada a una serie de puntos-posición-destino que mantienen su posición relativa a una serie de puntos-posición original.
Vector suma de ubicaciones coordenadas de 2 series de entidades existentes para crear una nueva entidad.
Entidad existente es simultáneamente movida, escalada y/o rotada a una nueva posición.
Creando Sistemas Coordenados Alternativos
X C Y Z P(X,Y,Z) B A Z X Rectangular XYZ Y Z P(R
,q,
Z) B C X
q
A R Cilíndrico R
q
Z Z Y X C B
f
A R
f q
Esférico R
q f
P(R
,q, f
)
q
Estos tres ejes son referidos generalmente como los ejes 1, 2, y 3 con las definiciones de arriba respectivamente.
Creación de Coordenadas
Método Comentario 3Point Crea un sistema coordenado por definición de un origen, un punto a lo largo del eje 3 y un punto en el plano 1-3.
Un punto en el eje 1 y otro en el eje 2.
Axis Euler 3 rotaciones consecutivas sobre ejes definidos por el usuario.
Normal Define un origen y una superficie.
Mostrando Coordenadas Método Attribute Comentario Da una información resumen del tipo, ubicación, etc.
Coordinate Transform
Método Translate Rotate Scale Mirror Comentario Traslada una entidad a través de un vector específico.
Rota una entidad sobre un eje definido a través de un ángulo dado.
Usa un factor aplicado a una coordenada individual.
Mcoord Pivot Position
Vsum Mscale
Crea una imagen de espejo de una entidad a través de un plano definido.
Transforma una entidad en un sistema coordenado dentro de otro con la misma posición relativa.
Transforma una entidad dentro de un plano definido con un pivote y dos puntos extremos.
Entidad trasladada a una serie de puntos-posición-destino que mantienen su posición relativa a una serie de puntos-posición original.
Vector suma de ubicaciones coordenadas de 2 series de entidades existentes para crear una nueva entidad.
Entidad existente es simultáneamente movida, escalada y/o rotada a una nueva posición.
Creación de Planos
Método Vector Normal Curve Normal Interpolate Least Square Offset Surface Comentario Crea un plano por definición de su normal.
Crea un plano en una curva con la normal tangente a la curva.
Crea múltiples planos a lo largo de una curva, uno a cada extremo y unos intermedios con ubicación determinada por el usuario.
Crea un plano en el centroide de una entidad seleccionada ó un grupo de entidades.
Crea un plano a una distancia específica de un plano específico.
Define el plano por tres puntos.
Creación de Plano Normal a una Curva
Crea un plano en un punto a lo largo de una curva.
La normal al plano es tangente a la curva.
Información resumida sobre planos se muestra en Show.
Planos pueden ser transformados.
Creación de Vectores
Método Magnitude Intersect Normal Product 2 Point Magnitud Crea un vector con magnitud, dirección y origen definidos.
Define un vector como la intersección de 2 superficies.
Crea un vector normal a un plano, superficie o cara de un elemento.
Crea un vector del producto de otros 2 vectores.
Crea un vector basado en 2 puntos, 1 base y un tip.
De un punto seleccionado al origen global.
Entre 2 puntos Ejes Principales 3 er eje por defecto Normal al Plano Tangente a la curva en un punto Normal a la superficie en un punto
Creación de un Vector entre 2 Puntos
Información resumida sobre vectores se muestra en Show.
Vectores pueden ser transformados.
Viewing
Orienta la vista del modelo en una pantalla.
Translation.
Zoom.
Rotation.
Clipping.
Fit model to screen
Cambiar la vista no altera el modelo de ninguna manera.
Factor Zoom
Zoom in y out hace que se acerque o se aleje el modelo respectivamente.
Un factor Zoom mayor que 1 reduce el tamaño del modelo.
Introducción a Los Grupos
Permite a entidades geométricas y EF a ser divididas en grupos separados para varios modelos y postprocesamiento.
Un grupo llamado default_group es creado automática mente cuando una nueva base de datos es creada.
Los nuevos ítems creados automáticamente son miembros del grupo actual.
Cualquier número de grupos puede ser creado, y entidades pueden pertenecer a más de un grupo.
El nombre del grupo se muestra en el Viewport.
Ejemplos de Grupos
Qué es un grupo?
Cualquier parte del modelo.
Una colección de entidades.
Por qué usar más que solo el grupo por defecto?
Grupos separados para geometría y elementos finitos.
Geometría Elementos
Partes aisladas cuando se trabaja con grandes modelos.
Total Medio Extremos
Opción
Display
Las herramientas display son utilizadas para organizar y mejorar la apariencia del modelo en viewports (ventanas de visualización).
Dos tipos de presentación por pantalla:
Etiqueta por tipos de entidades.
Etiqueta por tipos de grupos.
Es global (afecta todas las ventanas abiertas).
Sólo un tipo puede ser usado al mismo tiempo.
Display en Grupo
Modifica las propiedades por grupo.
Estilo claro.
Color sombreado.
Etiquetas on ó off.
Tamaño de las etiquetas.
Barra de herramientas rápidas.
Números Líneas Líneas Ocultas Sombreado
Atributos Geométricos
Propiedades geométricas puede ser alteradas para mejorar el display (tole rancia, líneas, direcciones paramétricas, colores y etiquetas).
Herramientas de barra, botones rápidos.
Dibuja Líneas Tamaño del Punto Número s
Introducción al Mallado de Elementos Finitos
Mallar un modelo consiste de dos cosas:
Especificar el tipo de elemento.
Identificar las regiones a mallar.
PATRAN tiene múltiples algoritmos para mallar:
Iso Malla
Paver (adaptado).
Mallador Tetraédrico.
Mallador 2-1/2 D.
Aunque estos algoritmos están altamente automatizados, ellos permiten el control del usuario.
Isomalla
Cuando se mallan superficies ó sólidos, Isomesh divide la superficies en grupos de bordes paralelos llamados Mesh
Paths.
Mesh Paths son usados por IsoMesh para determinar el número de elementos por borde.
El número de elementos por borde son basados en las siguientes prioridades:
Nodos de contorno (Mesh Seeds).
Mallas adyacentes que son topológicamente congruentes.
Longitud de borde global.
Mallador Iso
Mesh seeds
determina el número de elementos por borde.
Mesh Seeds Mallador Iso
Cuando no hay nodos de contorno ó mallas adyacentes, el
Global Edge Length
y el borde más largo en la malla determina el número de elementos por borde: Número de Elementos = Longitud de Borde más Grande Longitud Global del Borde del Elemento
Mallador
Paver
Se usa con todas las superficies.
Cuando malla superficies, comienza en los bordes y gradualmente se mueve al interior.
Nodos de Contorno controla la generación de elementos a lo largo de la curva.
Paver reconoce puntos y curvas.
Un Borde Iniciador 10 Elementos por borde controlado por longitud global de l borde del elemento 6 Elementos por borde controlado por Nodos de Contorno 6 Elementos por borde controlado por Nodos de Contorno Bordes Iniciadores Opuestos
Mallador 2 1/2 D
Lleva un elemento de bajo orden (ó nodo) a través del espacio para crear un elemento de orden superior (Un cuadrático a uno hexagonal).
Hay técnicas para manejar configuraciones complejas (Extrude, Glide, etc.).
Mallador 2 1/2 D no tiene asociación con entidades geométricas, por lo tanto propiedades y CCB deben ser aplicadas directamente a los elementos finitos.
Mallador Tetraédrico
Es un mallador de sólidos arbitrario que genera elementos tetraédricos para sólidos definidos por un número arbitrario de caras.
Chequea curvatura.
Limita la longitud del elemento de borde.
Malla basta apropiada para elemento p.
Forma FEM
Action: Object: Method: Geometry Create Mesh Solid Create Mesh Seed One-Way Bias Two Way Bias Curv Based Mesh Curve 2 Curves Surface Solid Transform Node Edit
Selecciona un objetivo, tal como crear una malla.
Da los detalles para ... completar la tarea.
“Action” Element Edit ...
...
“Object” “Method”
Donde empezar con el mallado?
Consideraciones antes de comenzar con el mallado:
Chequear si el modelo tiene características especiales que pueden simplificar su representación como modelo EF, por ejemplo simetría.
Seleccionar el tipo de elemento que mejor se ajusta a la naturaleza del modelo (placas, cerchas) y la configuración de carga.
Determinar el tamaño de los elementos por el tamaño del modelo y cualquier característica crítica tal como fileteados.
Determinar cualquier área critica donde la malla debe ser más fina.
Nodos Iniciadores de Malla
Mesh Seed es primordialmente usado para controlar el número y el tamaño de los elementos generados en el modelo.
También es usado para transición entre mallas de diferentes densidades.
PATRAN tiene métodos diferentes para generar el espacio entre nodos.
Separación uniforme.
Separación no uniforme.
Separación en base de la curvatura.
Tabular.
Separación No-Uniforme
Surface 1 Rata de Malla = 4
Surface 1
Rata de Malla = 0.25 (ó 4)
Flechas azules indica la dirección positiva del borde.
Separación en la Base de La Curvatura
Refina la malla basada en la tolerancia de la cuerda.
Tolerancia de la cuerda es adimensional.
Uniforme o variable a lo largo de la curva.
Separación Tabular
Distribución arbitraria de separación de los nodos a lo largo de una curva/borde.
Ubicación puede ser definida en espacios reales o paramétricos.
Ubicación del arreglo de la sepa ración en orden ascendente.
Reversión de ubicaciones de la separación.
Ejemplo de
Mesh Seeding
Generación de los nodos en una vía en dirección radial.
Separación Uniforme a lo largo del perímetro del hueco.
Longitud Global del Elemento para determinar el tamaño del elemento.
Mallando Curvas
Sólo un tamaño de elemento y topología son determinadas en el mallado.
Plano XY, Distancias, Formulación del Elemento, etc. Son definidos en la aplicación Propiedades.
La lista de Curva puede ser especificada por:
Curve 1:5 Surface 5:9B2.1
Solid 7.3.3
Mallador Tetraédrico
El comando Global Mesh aplica el elemento Hex-8 a todo el modelo.
Mallado de Superficies
El tamaño del elemento y la topología son determinadas por el mallado.
Iso Mesher
es usado con superficies simples ( Verde ).
Paver
puede ser usado con todas las superficies ( Verde y Magenta y Caras de Sólidos).
Espesor, orientación del material, formulación del ele mento, etc. deben ser definidos en la aplicación
Properties
.
13 2
Mallado de Sólidos
Isomesher
y
TetMesher
son usados con sólidos parametrizados.
La topología de la malla y la longitud de borde global necesitan ser especificadas.
Material debe ser asignado en la aplicación
Properties
Equivalencia
Remueve nodos duplicados.
Los números más altos de los nodos son eliminados.
Cambios se propagan a través de todo MEF seleccionado.
Algoritmo de equivalencia es controlado con un parámetro de tolerancia.
Duplicación Nodal
Nodos duplicados son creados en bordes comunes.
Superficie 1 Superficie 2
Forma
Equivalence
Equivalencia puede ser aplicada a:
Todo el modelo.
Una lista específica de nodos.
Grupos seleccionados.
Nodos seleccionados pueden ser excluidos de la equivalencia.
Cube Tolerance
es el método recomendado (velocidad).
Ejemplo de Equivalencia
13 9 7 5 4 2 1 29 1 1 25 16 14 10 8 6 5 1 15 11 9 7 6 2 30 2 26 17 3 31 3 27 18 21 13 22 2 17 10 1 18 11 23 15 19 12 16 13 ANTES 14 15 16 9 5 2 1 29 1 10 6 1 11 7 2 30 3 31 25 21 2 17 1 18 26 22 2 27 23 19 DURANTE 12 8 4 32 28 24 20 13 14 15 9 5 1 2 1 10 11 6 1 7 2 3 16 12 8 4 25 21 2 17 1 18 26 22 2 27 23 19 DESPUES 28 24 20
Mallas Irregulares
Mallas irregulares usualmente ocurren con:
Geometría irregular.
Transición de malla.
Irregularidad y distorsión es medida con respecto a una forma básica (cuadrada, triangular isósceles, cúbica).
Elemento distorsionados generalmente resultan en respuestas menos exactas.
A mayor distorsión menor exactitud.
Es RESPONSABILIDAD DEL USUARIO determinar la máxima distorsión permitida.
Chequeo de Irregularidades
Chequeo general de elementos:
Límites o detección de grietas.
Duplicación de elementos.
Conectividad Nodal.
Normales.
Jacobiano.
Chequeo de distorsión específica del elemento:
Desviación de las formas básicas (taper).
Curvatura y singularidad para elementos cuadráticos.
Código de color en nodo ó elemento.
Verificación de los Bordes del Elemento
Grafica el borde como bordes libres u opcionalmente caras libres.
Borde/cara libre de un elemento es el borde/cara del elemento no común con otros.
Grietas aparecen a lo largo de los bordes geométricos.
Ejemplo de Verificación del Borde del Elemento
Borde Libre antes de la Equivalencia Modelo EF Borde Libre después de la Equivalencia
Edición de Elementos Finitos
El modelo de Elementos Finitos debe ser modificado según la verificación.
Otra razón para la modificación es el refinamiento de la malla.
PATRAN tiene herramientas para editar nodos y elementos.
Ejemplo de Edición de Nodo
Problema:
Usar edición de nodos para alinear los nodos en el borde 3 de la superficie 1 con los nodos de borde 1 de la superficie 2.
1 Y Z X 2 1 Y Z X 2 ANTES DESPUES
Mostrando Nodos
Ubicación de nodos y distancia entre cualquier par de nodos puede ser fácilmente mostrada en PATRAN.
Distancia entre cualquier par de nodos es lis-tada con respecto a las direcciones coordenadas y la distancia total.
Cargas y Condiciones de Borde
Cargas y condiciones de Borde tienen un código de análisis específico.
Ellas pueden ser aplicadas tanto a la geometría como a los elementos finitos.
Campos son usados para definir las variaciones.
Cargas dependientes del tiempo son definidas por referencia a los casos de cargas dependientes del tiempo.
Factores pueden ser aplicados a las cargas.
Tipos de Carga/Condiciones de Borde
Algunas de las cargas y condiciones de borde que están disponibles:
Desplazamiento.
o
Temperatura.
Velocidad.
Carga Inercial.
Fuerza.
Presión.
Carga Distribuida.
Flujo Interno.
Contacto.
o
Heat Source.
o
Heat Flux.
o
Convección.
o
Emisión de Radiación.
o
Factor View.
o
Flujo Externo.
Carga/Condiciones de Borde Estructural
Selección Inteligente Acción: Create Show Tabular Plot Contours Plot Markers Modify Delete Objetivo: Método:
Cargas y condiciones de borde seleccionadas son dependientes de el análisis especificado. Displacement Force Pressure Initial Displacement Initial Velocity Velocity Acceleration Contact Element Uniform Element Variable Nodal
Creando Cargas y Condiciones de Borde
Se selecciona la apropiada Load/BC de la opción Object (Pressure, Temperature, etc.).
Se selecciona el caso de carga aplicable a esta Load/BC.
Introducir el tipo de elemento (1D, 2D ó 3D).
Se introducen los datos en la forma Input Data.
Se selecciona la región de aplicación (Geometría ó Elementos Finitos).
Ejemplo de Restricciones Nodales
Marcas se muestran en las líneas de visualización cuando Cargas/CB son aplicadas.
Región de Aplicación de Load/BC
Cargas pueden ser aplicadas a Elementos Finitos y Geometría.
La geometría seleccionada y el botón Add son utilizados para seleccionar varias regiones de aplicación del modelo.
Presionar el botón Add suma los contenidos en Select aplicación.
a la región de
Los contenidos de la Application Region pueden ser editados.
Presionar el botón Add acepta las entidades en la Aplication Region y cierra la forma.
Presión utilizando los Campos Espaciales
Se especifica la carga de presión como 68.6*COSR(‘T) en el sistema coordenado cilíndrico.
Se crea el campo espacial.
Se especifica el campo de Load/Boundary Conditions.
Carga/Condiciones de Borde Térmicas
Selección Inteligente Acción: Create Show Tabular Plot Contours Plot Markers Modify Delete Objetivo: Radiation(PThermal) Convection (Pthermal) Heating (Pthermal) Mass Flow Rate (Pthermal) Pressure (Pthermal) Temperature (Pthermal)
Tipo: Element Uniform La forma de Cargas y condiciones de borde es sensitiva al código de análisis.
Mostrando Cargas/Condiciones de Borde
Cargas y Condiciones de Borde creadas pueden ser verificadas utilizando:
Marcas Gráficas muestran íconos de las Cargas/CBs creadas:
Desplazamiento.
Rotación.
Desplazamiento y Rotación.
Temperatura.
Fuerza.
100.0
788.0
Tablas muestran las Carga/CBs en formato de Hojas.
Gráficos de Contorno de cualquier cantidad escalar (Borde y Elemento Lleno).
Graficando Load/BCs
Gráficos de Banda de cualquier Carga/CB pueden ser graficados como:
Temperaturas.
Componentes de un vector.
El vector deseado debe ser seleccionado de la ventana Select Data Variable.
Los vectores deben convertirsen a escalar para graficar.
El gráfico puede ser aplicado a todos los grupos.
Para mostrar en EF Carga/CB aplicada a geometría, primero se activa Display on FEM Only en Display/Load/BCs/Properties.
Creación de Caso de Carga
Grupo Múltiple de Carga/Condiciones de Borde. Cada caso de carga tiene un nombre único.
Estático o Dependiente del Tiempo.
Puede ser creado, mostrado, modificado ó eliminado.
Prioridades para adicionar ó sobreescribir Carga/CBs pueden ser especificadas.
Todas Carga/CBs son automáticamente incluidas en el caso de carga por defecto.
Create Show Modify Delete Static Time Dependent
Creación de Caso de Carga
Casos de Carga pueden ser creados antes de la creación de Carga/Condiciones de Borde.
El nombre de caso de carga es específico.
Seleccionar el tipo de Caso de Carga.
Para especificar Carga/CBs dependientes del tiempo, se debe primero crear caso de carga dependiente del tiempo.
Reglas para resolver múltiples aplicaciones de Carga/CBs en nodos ó elementos puede ser especificado en Prioritize Load/BC’s.
Campos
Campos son utilizados para definir variación en:
Cargas/ Condiciones de Borde.
Propiedades del Material.
Propiedades de los elementos.
Hay tres tipos de Campos:
Campos Espaciales.
Campos no espaciales.
Campos de Propiedades de Material.
Create Show Modify Delete Spatial Material Properties Non Spatial PCL function Tabular Input General FEM
Campos Espaciales
Campos Espaciales respecto a: Variación del campo con
Direcciones de Sistemas Coordenados.
Direcciones Paramétricas.
Resultados de Análisis.
El usuario define la mezcla de variables independientes y funciones PCL compiladas.
Velocidad Espesor de Placa
Campos No-Espaciales
Campos No-Espaciales -
Tiempo.
Frecuencia.
Variación de los campos con respecto: El usuario define la mezcla de variables independientes y funciones PCL compiladas.
Campos de Materiales
Campos de Propiedades de Material Variación del campo con respecto:
Temperatura, Deformación, Rata de Deformación, Tiempo y Frecuencia.
El usuario define la mezcla de variables independientes y funciones PCL compiladas.
Campo Espacial -
Tabular Input
Datos Tabulares:
Valores de campo pueden ser introducidos en tabla de 1, 2 ó 3 dimensiones.
Primero, indica la ubicación de la tabla para la entrada de datos.
Segundo, se escribe el valor del dato y se presiona la tecla Enter.
PATRAN automáticamente va a la próxima fila dentro de la misma columna.
Materiales
Modelo de Material es un grupo de propiedades individuales.
Materiales pueden tener modelos múltiples constitutivos (Elástico, Plástico, etc.) asignados a un material.
Materiales pueden ser definidos para variar como una función de temperatura, deformación, rata de deformación y/o frecuencia.
Información de propiedades del material es especifica al código de análisis.
Creación de Propiedades de Material
Propiedades de Material son introducidas dependiendo del código de análisis.
Propiedades variables son definidos utilizando campos.
Varios modelos constitutivos pueden ser activados para un análisis dado.
Creando un Material
Tres métodos pueden ser usados para especificar propiedades del material:
Entrada manual (introducir E,
n, r
en las formas).
Selector de material (importa datos de MVISION).
Externamente definido (creado el nombre del material solamente).
Materiales existentes pueden ser utilizados como template para crear nuevos materiales.
Cambiar el status es utilizados para activar/desactivar modelos constitutivos.
Propiedades de Material
Primero, el modelo constitutivo de interés debe ser seleccionado:
Elástico Lineal.
No Elástico Lineal.
Creep.
Según el código de análisis y el mo delo constitutivo utilizado se intro ducen las propiedades.
Cuando una ventana permite una definición de campo, la lista de campos aparece.
Los modelos constitutivos recientemente creasdos son activados por defecto. Sin embargo, cualquier modelo constitutivo puede ser desactivado.
Modelo de Material Isotrópico
E = 30 x 106 psi
s
y = 70000 psi
n
= 0.30
hardening slope = 7000 psi
Se verifica que el modelo elástico este activo y el modelo elastoplástico esté inactivo.
Se nombra el material STEEL_OUTER_SHELL.
Modelo de Material Isotrópico
1. Se especifica el nombre del material.
2. Se selecciona lineal elástico como modelo constitutivo.
3. Se introducen las propiedades elásticas y se presiona Apply.
Modelo de Material Isotrópico
4. Se cambia el modelo constitutivo a Elastoplástico.
5. Se selecciona Hardening Slope (para definir la porción no-lineal de la curva esfuerzo deformación), se introducen los datos y se presiona Apply.
6. Del menú de materiales, se selecciona Change Material Status, se desactiva el modelo constitutivo elastoplástico y se presiona Apply.
Modelo de Material Compuesto
E11 = 40E6
n12
= 0.25
E22 = 1E6 G12 = G13 = 0.6E6
G23 = 0.5E6
Espesor de la placa .01/ .0125/ .01/ .0125/ .01/ .0125/ .01/ .0125/ .01
Orientación de las placas 0/ 90/ 90/ 0/ 0/ 90/ 90/ 0/ 0/ 9 8 7 6 5 4 3 2 1 Z
q
Y X 0 90 0 90 0 90 0 90 0
Modelo de Material Compuesto
1. Se crea el material por capas (2D Ortotrópico).
2. Se introducen los datos del material.
Modelo de Material Compuesto
3. Se crean las capas utilizando el material compuesto laminado.
4. Se especifica el material, espesor y orientación por capas.
Eliminado ó Modificado Materiales
Cualquier material creado puede ser modificado ó eliminado.
El modelo constitutivo del material puede ser cambiado de un análisis a otro (lineal a no lineal).
Mostrando Propiedades de Materiales
Propiedades del material creado pueden ser verificadas utilizando la acción Show.
Propiedades del material son mostradas en forma tabular.
Matrices de flexibilidad pueden ser mostradas.
Definición de Propiedades del Elemento
Las formas Properties son específicas para el código aplicación, tipo de elemento, y configuración.
Propiedades pueden ser asociadas con:
Geometría.
Elementos Finitos.
Propiedades asociadas con geometría son re aplicadas a nuevas mallas después re-mallar, editar, etc.
Creación de Propiedades del Elemento
Primero, se selecciona el análisis de código deseado.
Se selecciona la dimensionalidad del elemento:
0-D (masa, resorte...) 1-D (vigas...)
2-D (placas, membranas...).
3 D (hexágono, pentá...).
Entidades Geométricas Entidades EF Se especifica un nombre. Se selecciona la opción del elemento:
Integración reducida, híbri...
Se introducen las propiedades en la forma Input Properties.
Se usa el menú de selección para seleccionar entre geometría ó EF.
Forma
Input Properties
Materiales pueden ser seleccionados tomando el nombre del material seleccionando de
Material Property
Sets.
[ ] denota que es opcional.
Presionar OK acepta los datos y cierra la forma.
Ejemplo: Masa
Una masa puntual aplicado al elemento 4.
Inercia Traslacional se especifica.
Masa está a una distancia de 1 in. En la dirección y.
Inercia rotacional se especifica I11 = I22 = I33 = 100.0
Propiedades del Elemento Viga
Elemento Barra/Viga requiere un vector para definir la orientación de la sección transversal (el sistema coordenado local del elemento).
En PATRAN, este vector es definido en el sistema coordenado global.
Para recover esfuerzos de flexión, puntos recovery de esfuerzos deben ser definidos relativo al vector orientación:
Llamado C, D, E, y F para NASTRAN.
Usado como “c” en la ecuación clásica de esfuerzo = Mc/I.
Los momentos de inercia (I1 e I2) y la constante torsional (J) son definidos con respecto al sistema coordenado local (J no es el momento polar de inercia).
Orientaciones NASTRAN y ABAQUS son rotadas 90 deg. Como se muestra en la figura.
Propiedades del Elemento Viga
NASTRAN ABAQUS Y 2¨ Nodo 1 Plano XY Vector <0 1 0> C X I2 D J I1 E Nodo 2 F 1¨ 1¨ Z Y Z 2¨ Nodo 1 1¨ 1¨ Z Y Plano XY X Z Nodo 2 Vector <0 0 1> I2 J I1 X SC Global X SC Global
Librería de Vigas
Opcionalmente, secciones de vigas estándar pueden ser creadas, mostrandolas y almacenandolas en la bases de datos.
Una librería de formas estándar está disponible para automáticamente calcular A, I11, I22 y J.
Una librería de vigas está disponible en la forma Input Properties.
Secciones de vigas asignadas a elementos pueden ser vistas para cada elemento.
Mallando con Elementos de Barra
Construcción de una Placa Rígida de 64¨ x 64¨.
Se mallan las superficies con elementos Quad4.
Se mallan los bordes de las superficies con elementos Bar2.
Se crea la propiedad de la viga usando una sección T definida previamente.
Z Y X
Especificación de la Propiedad de la Viga
Se define la propiedad del material.
Se introducen las propiedades físicas.
Y Se aplican las propiedades físicas al modelo (región de aplicación).
X Z Material Acero es seleccionado Nombre de la sección de viga Vector definiendo el plano XY La viga está a una distancia de 1.5¨en la dirección Y (Sistema Coordenado Global) Miembro libre en un extremo (Sistema Coordenado Local) Se selecciona aquí para usar la librería de vigas.
Especificación de Propiedades de Sólidos
(Nastran)
Propiedades físicas 3D son definidas por el elemento CHEXA.
Propiedades son asociados con el sólido 55.
El material es acero.
Eliminado/Modificando Propiedades
Cualquier propiedad de elemento creada pueden ser modificado ó eliminada.
Se puede modificar cualquier dato de las propiedades.
Análisis
Forma Analysis es automáticamente adaptada al código de análisis utilizado.
Parámetros de análisis son seleccionados de esta forma.
Se somete al análisis.
El modelo de análisis puede ser preparado para todo el modelo o el grupo actual.
Se seleccionan los parámetros de traslación (Versión...).
Se selecciona el tipo de solución (Estático, Modal, ...).
Se selecciona el caso de carga.
Se seleccionan las entidades para resultados:
Desplazamientos.
Esfuerzos.
Energía de Deformación.
Tipo de Solución del Análisis
Las formas Solution Parameter y Output Request en la forma Solution Type.
están configuradas basadas en el tipo de solución seleccionado
Traslación de Resultados
Resultados del Análisis pueden ser leídos en el post-procesamiento dentro de PATRAN.
Bajo la opción Object se puede seleccionar para trasladar:
Results Entities
Esfuerzos, Deformación...
Model Data Both
resultados.. Nodos, elementos. Ambos, modelo y
Listas
Crean una lista de entidades basado en un criterio dado.
Listas pueden ser utilizados como datos para varias aplicaciones, tales como región de aplicación para propiedades de elementos.
Criterios para creación de lista son: Atributos, tales como ubicación, valores de resultados, propiedades asignadas.
Asociación con otras entidades, tales como puntos, bordes, elementos, grupos, etc.
Listas no son almacenadas en la base de datos, pero pueden ser adicionadas a un grupo.
Listas
Crean una lista de entidades basado en un criterio dado.
Listas pueden ser utilizados como datos para varias aplicaciones, tales como región de aplicación para propiedades de elementos.
Criterios para creación de lista son:
Atributos, tales como ubicación, valores de resultados, propiedades asignadas.
Asociación con otras entidades, tales como puntos, bordes, elementos, grupos, etc.
Listas no son almacenadas en la base de datos, pero pueden ser adicionadas a un grupo.
Como crear una Lista
Se crean dos listas: Lista A: Todos los nodos a x=18 (Tolerancia +1.0).
Lista B: Todos los elementos asociados con esos nodos.
Se crea la lista A.
Nodos a x=10 + 0.005
Se crea la lista B.
Elementos asociados con los nodos de la lista A.
Operaciones Boolean
Operaciones Boolean son utilizadas para manipular listas: Operaciones de intersección encuentran ítems comunes en ambas listas.
Unión combina ítems en ambas listas.
Resultados de sustracción de una lista de otra lista.
Viewports
Qué es un Viewport?
Separa ventanas gráficas.
Tiene un único nombre (mostrado en la barra).
Tiene una vista asociada.
Cualquier número de Viewport puede ser creados y post-procesado.
Cada Viewport puede ser movido, post-procesado, tales como ubicación, valores de resultados, propiedades asignadas.
Creando
Viewports
No hay límite de cuántas Viewport pueden ser creadas
Creando
Viewports
No hay límite de cuántas Viewport pueden ser creadas Viewport_2
Viewport
Actual
La Viewport Actual es la
Viewport en el cual los comandos view pueden ser aplicados. Criterios para creación de lista son:
Viewport
en el cual títulos se ponen.
Viewport en el cual el grupo actual es post-procesado.
Sólo una Viewport puede ser presente a un tiempo.
Para cambiar al Viewport Actual:
Presionar en el área entre el borde externo y el borde fino rojo interno para hacer una Viewport . Ó Viewport/Modify/Change Targer Viewport/Make Current.
Model.db - viewport_1 - default_group - entity Model.db - newview- default_group - entity
Introducción a Resultados
Resultados de varios análisis ejecutados pueden ser almacenados en la misma base de datos bajo diferentes casos de resultados:
Estático.
Transient.
No-lineal.
Resultados son importado dentro de PATRAN usando la selección del menú de análisis.
Resultados pueden ser filtrados basados en atributos ó valores numéricos.
Más de un caso de carga puede ser operado simultáneamente.
Resultados pueden ser mostrados en cualquier sistema coordenado (excepto para ABAQUS y FEA).
Tipos de Gráficos de Resultados
Grafico de Deformada Gráfico de Bandas Gráfico de Elemento Lleno Gráficos de Vectores Gráficos de Tensores Gráficos de Viga Animación Gráfico XY Malla de Alambre ó Líneas Ocultas.
En un modelo deformado ó no-deformados.
En un modelo deformado ó no-deformado (para sólidos, superficies ó elementos lineales.
En nodos ó centroides de los elementos.
Mostrados en el Sistema Coordenado del Elemental ó Principal.
Deformada de Corte y Diagramas de Momento.
Gráficos de deformada y/o bandas pueden ser animados.
Resultados vs Variable Global.
Resultados vs Otros Resultados.
Resultados vs Distancia.
Resultados a lo largo de una entidad geométrica especificada.
Variable Global vs Variable Global.
Resultado con respecto a un Sistema Local.
Resultado a lo largo de path arbitrario.
Post-Proceso de Resultados
Forma Básica
La forma Results Display (Basic) ha sido diseñada para el fácil acceso para post procesamiento básico tales como:
Gráficos de bandas.
Gráficos de deformadas.
Gráficos combinados.
Animación rápida.
Forma de Resultados Básicos
Animación Rápida
Forma deformada (estática ó modal) y/o animación de bandas pueden ser ejecutadas.
Por defecto para animar ambos (bandas y deformaciones) con el método modal en 2D, 15 cuadros.
Se puede cambiar cualquiera de estas opciones a través de la forma Animation Options.
Animación modal crea cuadros multiplicando los resultados de -1.0 a +1.0
Ramped va de 0 a +1.0
2D usa animación 2D, 3D permite rotar el modelo con el botón del medio del ratón mientras el modelo continua animado.
Mientras mas cuadros se selecciones, la animación es más suave, y más recursos computacionales son usados.
Post-Proceso de Resultados Avanzados
Selecciona los Casos de Carga:
Estático.
Incremental.
Modos.
...
Selecciona el resultado:
Desplazamiento.
Esfuerzos/Deformaciones.
Energías de Deformación.
Selecciona el tipo de Gráfico:
Gráfico XY.
Banda.
....
Opción de Resultados Avanzados
Result Case Options...
Opciones específicas pueden ser usadas en cada uno de los tres pasos como sigue:
Opciones de casos de resultados:
Result Case Options... Facilita la selección de casos de cargas. Por ejemplo:
u By Global Variables... Selección de todos los casos de carga para una ejecución modal f1
Opción de Resultados Avanzados
Opción Type & Components:
Cantidades escalares derivadas de Resultados vectoriales ó tensoriales pueden ser graficadas.
Selección Plot Type en forma madre la adapta automáticamente.
Resultados mostrados en cualquier Sistema Coordenado alternativo (no disponible para todos los códigos de análisis).
NASTRAN por defecto para elementos CQUAD Global Proyección, en la cual la componente de esfuerzo XX es en la dirección del eje X proyectado dentro del elemento de placa.
Type & Components...
Opción de Resultados Avanzados
Result Type Options... :
Puede ser usado para seleccionar y manipular resultados.
Resultados derivados basados en Máximo, Mínimo, Valores Promedios, ó la suma de cualquier resultado ó resultados combinados.
Nodal Demostración ó Resultados de los Elementos pueden ser creados.
Result Type Options...
Opción de Resultados Avanzados
Opción Filter..:
Resultados en los casos de carga seleccionados pueden ser filtrados basados en:
Material, Elemento ó Propiedades.
Elementos y Nodos.
Rango numérico para resultados.
Las listas también pueden ser creadas y actúan como filtros definidos por el usuario (es decir, Elementos con 10.000 < Esfuerzos Von Mises < 20.000 Filter...
Gráficos de Las Deformadas
Factor de Escala = 0.1
Factor de Escala = 0.2
Cambia la escala del gráfico de la deformada en el menú Display/Results bajo el menú principal.
El color de la no-deformada puede ser cambiado en este menú.
La forma no-deformada se puede apagar en esta forma.
Gráficos de Contorno
Gráficos de Contorno incluyen:
Gráficos de Bandas.
Gráficos de Elementos Llenos.
Gráfico de Bandas Gráfico de Elemento Lleno
Gráficos de Vectores
Opción gráfico vectorial controla la muestra de cualquier cantidad vectorial nodal.
Componentes vectoriales ó resultantes pueden ser interpretadas.
Resultados vectoriales pueden ser graficados con respecto a cualquier sistema coordenado.
Graficando Resultados XY
Se seleccionan Casos de Resultados y se presiona en Get Results....
Se cambia el tipo de gráfico a Gráfico XY y se presiona en Plot Type Options.... Se selecciona la variable global y los resultados a ser graficados.
Se selecciona la entidad en la cual el gráfico XY es generado.
Se presiona en Apply para calcular los Gráficos XY.
Graficando Resultados XY
Se seleccionan los gráficos XY a ser guardados en la base de datos encendiendo la curva deseada y presionando en Apply.
El gráfico XY se muestra.
El usuario puede también renombrar el título de la Curva XY.
Para adicionar una segunda curva a la misma ventana XY, se renombra el título de la segunda curva para evitar conflicto con la primera.
Insight
Qué es la herramienta
Insight?
Una herramienta que ayuda a visualizar los resultados.
Hay 13 tipos de herramientas:
Isosuperficies.
Líneas de flujo.
Superficies de flujo.
Umbrales.
Bandas.
Contorno.
Elemento.
Tensor.
Vector.
Marca.
Valor.
Deformación.
Cursor.
Gráfico de Contorno
Herramienta Isosuperficies
Isosuperfices Basadas en Resultados Isosuperfices Basadas en Coordenados Isosuperficies pueden ser mostradas como superficies de valores de resultados constantes ó como planos coordenados.
Herramienta de Contorno
Gráficos de líneas de contorno denotan líneas de resultados constantes.
Animación
Insight
Animación modal y transitoria puede ser ejecutada en Insight.
Controles de animación se encuentran en Insight Control en el menú principal.
Insight Control
Animación transitoria puede se ejecutada con respecto a cualquier variable global, tal como tiempo, caso de carga, frecuencia... Rápido acceso para animación modal.
Todas las herramienta post se muestran durante una animación, pero sólo las herramientas disponibles cambian de cuadro a cuadro.
Típica Animación
Insight
Gráfico XY
Crea y maneja la apariencia de las ventanas XY.
Crea y maneja curvas en ventanas XY.
Integrado total con resultados, cargas, propiedades, y datos del material.
Terminología del Gráfico XY
Leyenda Títulos Eje Y Eje X Cuadrícula Marcas Primarias Marcas Secundarias