Программный комплекс пре/постпроцессор Patran известен во всем мире как наиболее надежный, эффективный и мощный универсальный графический интерфейс, предназначенный для подготовки расчетных моделей и обработки результатов расчёта и предназначен для углубленных исследований работоспособности и оптимизаций изделий на стадиях проектирования, производства и эксплуатации.
Patran обеспечивает интеграцию систем геометрического и конечно-элементного моделирования, анализа и обработки результатов расчета в едином полностью управляемом графическом интерфейсе и с помощью интерактивной справочной системы обеспечивает лучшее решение задач по созданию расчетной модели и обработке результатов.
Строительство нового судна длиной 240 метров. Удлинение судна может эффективно решать проблему перевозки грузов. Был проведен анализ удлинения судна на 65 метров, от 175 м до 240 м. Определены наиболее напряженные места судна
Patran осуществляет импорт файлов всех стандартных геометрическим форматов, таких как Parasolid, ACIS, STEP, IGES, STL, VDA и др. Имея в своем составе наиболее популярные геометрическия ядра Parasolid, ACIS, и др., Patran обеспечивает прямое взаимодействие с наиболее популярными CAD-системами без конвертации данных, что существенно повышает достоверность модели. Patran включает в себя специальные методы и функции для контроля и автоматизированного исправления дефектов импортированных из CAD-систем геометрических моделей, что при современном уровне сложности и подробности компьютерных моделей существенно облегчает работу конструкторов и расчетчиков.
Реализуется двунаправленная ассоциативная связь геометрии с CAD, сохраняется параметризация, поддерживаются интерфейсы с CATIA v5, NX, Pro/Engineer, а также другими форматами представления геометрической модели.
Patran включает в себя обширные функции по созданию и модификации геометрических моделей, в том числе твердотельное моделирование и Булевы операции, создание срединных поверхностей, автоматическое распознавание и параметризацию отверстий, скруглений и фасок.
Patran располагает мощным инструментарием для быстрого создания, редактирования, контроля качества и оптимизации конечно-элементных (КЭ) сеток, который позволяет в короткое время создавать требуемые расчетные модели.
Стандартные генераторы КЭ сеток
Специализированные генераторы сеток на 2D поверхностях: Advanced Surface Mesher, Midsurface и Sheet Body Mesher, позволяющие создавать высококачественные КЭ сетки на наборе поверхностей любой степени сложности и «плохого» с точки зрения генерации КЭ-сеток качества. Геометрические модели такого типа часто встречаются при моделировании самолетов, автомобилей, судов, ж/д транспорта и других, преимущественно оболочечных изделий сложной формы.
Для работы с сетками на твердотельной 3D-геометрии, в Patran существует обширный список инструментов, позволяющий получить в кратчайшие сроки расчетную КЭ модель, которая учитывает все множество конструктивных элементов, включая фаски, скругления, углубления, отверстия и т.д.
Patran обладает дополнительными уникальными возможностями в области работы с КЭ сетками. Например, генерация КЭ сеток на основе других КЭ сеток без использования геометрических моделей, создание геометрии на оболочечных КЭ сетках (операция обратная созданию КЭ сеток на поверхностях).
Patran предоставляет обширный и удобный в использовании набор возможностей для задания различных нагрузок, граничных условий, свойств материалов и конечных элементов, параметров расчета, а также для обработки, преобразования и визуализации результатов счета. Нагрузки, граничные условия и свойства конечных элементов могут быть привязаны как к геометрии, так и непосредственно к КЭ сетке.
Встроенный инструмент Patran для работы с расчётной моделью в графическом интерактивном режиме – Model Browser («дерево модели») позволяет наиболее эффективно и быстро управлять геометрией, свойствами материалов и элементов, нагрузками и граничными условиями и расчетными случаями. Простая и «наглядная» работа с моделью при помощи Model Browser существенно повышает эффективность и скорость создания расчетных моделей и позволяет устранить ошибки при подготовке сложных расчетных случаев, например при формировании цепочек из различных типов расчета для комплексного или мультидисциплинарного анализа.
Функции «Групп», «Списков» и «Суперэлементов» позволяют создавать и обрабатывать полноразмерные подробные модели сложных конструкций, таких как самолет, автомобиль и т.д. на основе миллионов конечных элементов. Эти функции, также как и стандартные интерфейсы Patran, широко используются при ведении международных проектов одновременно несколькими компаниями или при организации работ на распределенных рабочих местах при ведении больших проектов в рамках одного предприятия.
Широкие возможности внутреннего встроенного языка Patran – Patran Command Language (PCL) по созданию подпрограмм (утилит) позволяют пользователю самостоятельно доработать и настроить Patran под свои требования для решения конкретных задач.
Patran предлагает различные настройки по запуску решателей на счёт, в том числе и на удалённых серверах и гетерогенных компьютерных сетях, как в однопроцессорных так и в многопроцессорных режимах работы. Предусмотрен инструментарий для отслеживания и контроля процессов решения задач.
Отображение результатов расчета с помощью усовершенствованных средств визуализации в виде заливок, изоповерхностей, векторов, тензоров, деформированного состояния, графиков, отчетов и других встроенных средств визуализации помогают ускорить оценку результатов расчёта и повысить ее качество. Patran предоставляет возможность приведения результатов к любой локальной системе координат, как декартовой, так и цилиндрической или сферической. Результаты расчета в Patran можно складывать, вычитать, умножать на любое число, получать их линейную комбинацию, находить минимальные и максимальные значения и т.д. Это позволяет пользователю на основе существующих результатов расчета без дополнительного запуска решателя создать в Patran новые результаты. Кроме того, внутренние средства Patran позволяют выполнять математические операции над компонентами результатов расчёта. Например, можно по компонентам тензора напряжений просчитать эквивалентные значения напряжений по любой формуле.
С помощью соответствующих настроек Patran обеспечивает подготовку модели и обработку результатов для большого количества расчётных систем. Интерфейсы для MSC Nastran, Marc, Dytran, MSC Fatigue, Sinda, Flightloads, Patran Thermal, LS-DYNA3D, PAMCRASH, ANSYS, ABAQUS и SAMCEF можно приобрести в MSC Software, а для других систем - у самих производителей. Существует возможность прямого экспорта расчётных моделей в пре-постпроцессор SimXpert непосредственно из текущей сессии Patran. Это существенно ускоряет обмен данными и исключает ошибки при трансляции расчётной модели. Мощные возможности языка PCL также позволяют пользователям включать свои системы анализа в среду Patran, создавать новые функции и разрабатывать собственные приложения, что делает Patran основой для разработки открытого MCAE окружения.
Patran предоставляет ряд дополнительных расширенных средств для работы с MSC Nastran, включая поддержку 400-й, 600-й и 700-й последовательностей решений.
Patran имеет целый ряд специальных встроенных приложений:
- Patran Thermal - анализ тепловых процессов и гидравлических сетей
- Patran Laminate Modeler – подготовка моделей и обработка результатов расчетов для конструкций из композитных материалов
- Patran ProCOR –специализированный инструмент для проведения модальной корреляции конечно-элементных моделей на основании расчётных и экспериментальных данных
- Analysis Manager - многофункциональная система, управляющая процессами выполнения заданий.
Patran обеспечивает возможность прямого доступа к свойствам материалов, получая все необходимые для расчета свойства из существующих банков данных материалов систем Mvision и Enterprise Mvision.