PATRAN & MSC/NASTRAN 與整合電腦輔助設計與分析

Abstract

隨著電子計算機記億容量的擴大、速度的增加與顯示器解析度愈來愈高，彩色能力愈 來愈強，電腦輔助設計與分析的時代終於來臨。電腦輔助設計與分析的工作核心，是 以有限元素法為分析重點，再配合良好的資料前處理程式與分析結果的後處理程式。 而所謂前處理程式就是利用電腦數學繪圖的能力來處理有限元素法所需大量繁雜的節 點和單元資料，後處理程式則是將電腦繪圖的顯像能力應用於分析結果的圖形顯示， 使工程分析人員不必再面對成堆的報表與數據。MSC／NASTRAN是目前應用最為廣泛的 有限元素分析程式，本文選用此程式作為整合電腦輔助設計的分析程式，再配合PATR AN作為其前處理與後處理程式，如此連結成一套完整的設計與分析程式。本文針對三 種不同類型的題目作為電腦整合設計與分析的應用例子：（１）蜂巢式結構平板的設 計與分析，是配合程式運算的技巧和PATRAN建立模型，讓一般的分析者不必再經由模 建立的繁瑣步驟，只要輸入平板的大小規格與材質即可得到分析的結果。（２）板手 的設計是非規則結構體以數學模型來模擬的典型例子，利用此分析結果可速到設計出 符合全經濟原則的文角板手。（３）網球拍的靜、動態分析，是結合量測系統的運用 ，達到實物的模擬與分析，以便從事再設計的工作。