MSC.PATRAN&MSC.NASTRAN 使用指南—第1章MSC.Software及MSC.Patran介绍（之三）

    1.2.6 高级用户化工具——PATRAN-PCL命令语言
   
    MSC.PATRAN 命令语言 （PCL，Patran Command Language） 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,又具有一些C++语言的特性，可用于生成应用程序或特定的用户界面，其提供了数万个函数，特别适用于CAE软件的开发。 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语言,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
    ·条件分支语句

    —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
    ·虚拟内存数组及数组内存管理功能
    ·任意变量类型的数组
    ·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
   
    通过以上介绍，已基本说明了MSC.Patran的结构、特点和应用，下面，将介绍MSC.Patran的一般使用流程。

    1.3 MSC.Patran的一般使用流程
   
    MSC.Patran具有非常友好的使用界面，该界面上显著位置的一行工具栏，如图1-2所示（参见图1-1），是该软件使用中应用最多的工具，其每一项都对应一个操作面板，用于实现相应的操作，完成一定的功能。
    
    图1-2 MSC.Patran的主要工具栏
   
    MSC.Patran的一般使用流程，归结起来如图1-3所示。
   
    图1-3 MSC.Patran的一般使用流程

   
    （1）建立几何模型：首先应建立几何模型，或者从其它CAD软件中直接读入，再利用图1-2的【Geometry】工具栏打开【Geometry】面板，用该面板中提供的功能，对读入的模型进行编辑修改，例如，MSC.Patran可直接读入CATIA的.model。几何对象将以图形的形式显示在编辑区中。
   
    （2）选择分析解算器：不同的分析程序间虽然有许多共性，比如几何、有限元网格划分、模型检查等，但在材料本构、单元类型、分析过程等方面都有各有特点，因此，在创建分析模型前，一定要选定所要用的分析程序。在完成几何模型后，应该确定本次工作要进行那种类型的分析，比如线性静态计算，根据所要进行的分析的类型，选用适当的解算器，在【Preferences】菜单中，用【Analysis】菜单项打开【Analysis Preference】面板，从中选用适当的结算器（当然，应该保证该解算器已经被正确安装）， MSC.Patran的基本解算器是MSC.Nastran，也是缺省的设置。
    
    （3）建立有限元分析模型：做完了以上工作，就应该在几何模型的基础上建立有限元分析模型了，有限元模型的建立，主要用到图1-2中的工具栏 【Element】、【Loads/BCs 】、【Materials】和【Properties】项，打开相对应的面板，分别执行网格划分、载荷/边界条件定义、材料定义和属性加栽操作。【Element】工具栏主要用于有限元网格的划分，点击该项，在屏幕的右侧则会弹出【Finite Elements】面板，可执行网格划分的各种操作，例如选用网各类型，选取划分网格的方法，对划分好的网格进行编辑修改等。【Loads/BCs】工具栏用于定义模型的载荷和边界条件，MSC.Patran支持多种载荷形式和边界条件。【Materials】工具栏用于定义或选用材料，MSC.Patran中定义了多种材料模型，如各向同性材料，正交各向异性材料，各向异性材料，复合材料等。【Properties】工具栏则是将材料属性、单元类型与具体的网格相结合，给网格施加物理属性。之后，应该对模型进行检查，以防止出现错误或遗漏。
   
    （4）递交计算：设置与计算相关的求解程序及参数，即可递交运算了，相对应的工具栏是【Analysis】，当运算完成后，会产生相应的输出文件。
   
    （5）后置处理：读入分析结果输出文件，通过【Results】和【Insight】后处理工具，即可以图形，动画，曲线等多种形式显示计算结果了。在后处理阶段，可以清楚地看到如应力应变分布、变形情况、变形过程等，形象逼真。
   
    以上介绍了MSC.Patran的基本操作流程，详细内容见本书相应章节。由于MSC.Patran界面的友好，操作起来非常方便，其过程也不复杂，即使是新手也很容易上手。