MSC.Patran/Marc培训教程和实例 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:科学出版社

作者:祁鹏

出品人:

页数:500

译者:

出版时间:2004-1-1

价格:50.00

装帧:平装(无盘)

isbn号码:9787030126863

丛书系列:数码工程师系列丛书

图书标签:

• 非线性
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MSC.Patran/Marc 深度解析：从原理到实践的全方位指南 本书旨在为工程技术人员、研究人员以及对先进有限元分析（FEA）技术感兴趣的学习者提供一套系统、深入的学习资源。内容涵盖了 MSC.Patran 和 MSC.Marc 这两款在结构分析和非线性力学领域享有盛誉的软件的强大功能和应用技巧，从基础操作到复杂问题的建模与求解，力求全面提升用户的分析能力。 第一部分：MSC.Patran 基础与建模精要 本部分将带领您全面掌握 MSC.Patran 的核心建模功能。我们将从界面导航、基本几何创建（点、线、面、体）入手，逐步深入到复杂曲面造型、特征建模以及模型清理与修复技巧。重点内容包括： 用户界面导览与个性化设置： 熟悉 Patran 的工作空间布局，掌握视图控制、工具条定制等，为高效工作打下基础。 CAD 数据导入与处理： 学习如何无缝导入来自各种 CAD 软件的模型，并掌握几何体的检查、合并、分割、删除等关键操作，确保模型质量。 高级几何建模技术： 深入探讨曲线、曲面、实体的高级创建方法，包括扫描、放样、布尔运算、特征编辑等，能够独立构建复杂的工程模型。 网格划分策略与质量控制： 这是 FEA 分析的关键环节。我们将详细讲解 Patran 中丰富的网格划分工具，包括映射网格、扫掠网格、自由网格等，并重点介绍网格质量的评估标准（如纵横比、雅可比行列式、倾斜度等）以及提高网格质量的常用技巧，确保分析结果的准确性。 材料属性与截面定义： 如何在 Patran 中准确定义各种材料的本构模型、力学性能，并为梁、壳、实体等单元设置相应的截面属性，为后续的载荷施加和边界条件定义做好准备。 边界条件与载荷施加： 详细介绍约束（位移、旋转）、力、压力、温度、重力等常见载荷的施加方法，以及高级载荷类型（如预应力、接触载荷）的设置要点，确保模拟工况的真实性。 模型组装与装配体分析： 学习如何处理多体模型，定义零件之间的连接关系，如刚性连接、梁连接、接触等，为分析装配体行为奠定基础。 第二部分：MSC.Marc 核心理论与非线性分析入门 本部分将聚焦 MSC.Marc，深入浅出地讲解其在非线性有限元分析中的强大能力。我们将从非线性分析的基本概念出发，逐步过渡到 Marc 的具体应用。 非线性有限元分析基础： 解释几何非线性、材料非线性、接触非线性的概念及其对分析结果的影响，理解增量法、迭代法等数值求解方法的基本原理。 Marc 输入文件结构与自定义： 掌握 Marc 输入文件（.dat 文件）的基本结构，学习如何通过编辑输入文件来定义复杂模型、材料、载荷和分析控制参数，实现更精细化的控制。 本构模型详解： 深入讲解 Marc 中丰富的本构模型，包括线弹性、塑性（硬化、软化）、弹塑性、超弹性、粘弹性、损伤模型等，并结合实例说明其适用范围和参数设置。 接触分析深度解析： 接触是非线性分析中最常见也是最复杂的现象之一。我们将详细介绍 Marc 中的接触算法（如罚函数法、拉格朗日乘子法）、接触对的定义、接触类型（面-面、点-面、边-边）、摩擦模型、接触刚度控制等，以及如何诊断和解决接触分析中的常见问题。 失效与损伤分析： 学习如何利用 Marc 的损伤模型来预测材料的失效行为，包括断裂、屈服、疲劳等，理解损伤累积过程的模拟。 显式与隐式求解器选择与应用： 探讨 Marc 的显式和隐式求解器的特点、优缺点及适用场景，指导用户根据具体问题选择合适的求解器。 动态分析与瞬态响应： 学习如何进行瞬态动力学分析，模拟结构在时间和空间上变化的载荷下的响应，包括振动、冲击等。 热-力耦合分析： 介绍如何在 Marc 中进行热-力耦合分析，模拟温度变化引起的应力、应变以及力作用下的温度分布。 第三部分： MSC.Patran/Marc 综合实例与高级应用 本部分将通过一系列典型工程实例，将前两部分所学的理论知识和操作技巧融会贯通，展示 MSC.Patran 和 MSC.Marc 在实际工程问题中的应用。每个实例都将遵循“问题分析 - 模型建立 - 网格划分 - 材料与载荷定义 - 求解设置 - 结果后处理 - 结果解读”的完整流程。 结构静力分析： 涵盖梁、板、壳、实体结构的应力、应变、位移分析，以及屈曲、稳定性分析。 复杂接触问题模拟： 例如，冲压成形、轴承配合、齿轮传动等涉及复杂接触行为的场景。 材料非线性应用： 如金属材料的塑性变形、橡胶材料的超弹性行为、混凝土的损伤模拟等。 动态响应与模态分析： 模拟结构在冲击、振动载荷下的行为，以及结构的固有频率和振动模式。 热应力分析： 模拟焊接、加热、冷却等引起的结构热应力问题。 失效与寿命预测： 基于损伤模型对结构进行失效预测，并探讨疲劳分析的可能性。 多物理场耦合应用： 进一步拓展至更复杂的耦合问题，如热-粘性耦合、电-力耦合等。 高级结果后处理与可视化： 学习如何利用 Patran 的强大后处理功能，生成高质量的云图、动画、图表，清晰地展示和分析计算结果。 分析结果的验证与校核： 强调如何通过简化模型、对比试验数据、使用工程经验等方法对分析结果进行验证和校核，提高对模拟结果的信心。 本书特点： 理论与实践并重： 既深入讲解了 MSC.Patran 和 MSC.Marc 的核心理论和算法，又提供了丰富的实践案例，帮助读者将理论知识转化为实际操作能力。 循序渐进的学习路径： 内容安排从易到难，从基础到高级，适合不同层次的学习者。 注重问题导向： 紧密结合工程实际，选取具有代表性的问题进行讲解，使学习内容更具实用价值。 详尽的操作步骤： 每一个实例都提供了详细的操作步骤和截图，便于读者模仿学习。 强调分析思维： 不仅仅教授软件操作，更注重培养读者的工程分析思维和解决问题的能力。 通过学习本书，您将能够熟练掌握 MSC.Patran/Marc 的强大功能，自信地应用于各种复杂的工程分析任务，从而显著提升您的工程设计和研发效率。

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这本书的印刷质量和排版设计，透露出一种仿佛是十年前匆忙打印出来的草稿气息。纸张选择了那种吸墨性极强、反光度很高的材料，这使得在光线稍暗的环境下阅读时，屏幕的眩光和纸张的反光交织在一起，眼睛酸痛得厉害，简直是对视力的一种折磨。版面设计上更是毫无章法可言，图文混排混乱不堪，很多关键的图示被缩小到了指甲盖大小，旁边塞满了密密麻麻的文字注解，根本无法看清图上高亮显示的部分究竟是哪里。更别提那些用作强调的**粗体**和*斜体*，它们在不同的章节里应用得毫无一致性，有时候强调的是一个命令，有时候强调的却是一个无关紧要的变量名。我不得不承认，在学习一个需要高度精确操作的CAE软件时，一本阅读体验如此糟糕的书籍，极大地削弱了学习的动力。它不是一本让人愿意坐下来深入研读的工具书，更像是需要被速战速决、忍受着视觉疲劳才能读完的“任务清单”。

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作者在选择“实例”的角度上，显示出一种脱离实际工程需求的固执。书中的所有案例，比如简单的悬臂梁受力分析、一个标准的拉伸测试，都属于教科书上最基础、最理想化的模型。这些模型的好处是易于求解、结果清晰，但缺点是它们与真实的工业应用场景相去甚远。在实际工作中，我们面对的往往是复杂的装配体、非标准边界条件、接触面的多变性以及多物理场的耦合。然而，这本书对此类复杂度的处理方式是：要么完全不提及，要么直接用最简化、最理想化的假设一笔带过。这造成了一种巨大的认知鸿沟：读者感觉自己“学会了”如何跑一个简单的算例，但一旦将这些知识应用到公司正在攻克的一个复杂模态分析项目时，却发现自己手里拿的工具箱是空的，里面只有几把玩具螺丝刀。对于一本定位为“培训与实例”的教材，这种对实际复杂性视而不见的态度，是其最大的失职。

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从专业深度来看，这本书的表现更像是一本匆忙拼凑起来的“概念速览”，而非一本扎实的“培训教程”。它罗列了大量Patran和Marc中可以使用的功能模块名称，但对于这些功能背后的物理原理和数值算法的探讨却浅尝辄止，缺乏深入的洞察力。例如，在介绍非线性求解器的收敛性问题时，书中只是简单地建议“尝试增加迭代次数”或“检查载荷步长”，这种建议对于一个陷入收敛泥潭的工程师来说，无异于隔靴搔痒。真正的培训教程应该能解释“为什么”会不收敛，是几何奇异性、材料模型选择不当，还是约束条件设置有问题，并提供诊断的思维路径。这本书似乎只停留在“如何输入”的表层操作层面，完全没有触及到“为何如此”的内核，使得读者即便完成了书中的每一个步骤，也无法真正理解软件的“黑箱”内部发生了什么，更遑论在实际项目中遇到未知问题时，能独立地进行优化和修正。

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我必须指出，这本书在技术术语和软件版本间的兼容性问题上存在着令人不安的疏忽。随着CAE软件技术的迭代，界面的布局、菜单的名称、甚至核心算法的默认值都会发生变化。这本书所引用的很多截图和操作路径，明显是基于一个非常古老的软件版本，这在当前的行业环境中已经近乎淘汰。当我在当前主流的MSC.Patran/Marc版本上尝试按照书中的指引去寻找某个功能按钮时，发现它早已被移动、重命名或者干脆被整合到了一个全新的模块之下。这不仅仅是操作上的不便，更严重的是，它会误导读者对软件的认知结构产生偏差。学习技术教程最怕的就是“过时”，因为过时的知识会成为思维定势。这本书就像是一份停留在上个世纪的地图，虽然大致的地理轮廓还在，但错综复杂的现代交通网络却完全无法参考，使得学习过程充满了对“当前版本”的反复求证和手动修正，极大地浪费了原本应该用于掌握核心知识的时间。

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这部教材的结构编排简直是一场灾难，我花了整整两天时间试图理清作者到底想表达什么，结果却是徒劳。从目录上看，它似乎涵盖了基础概念到高级应用的广泛内容，但实际翻阅后发现，内容跳跃性极大，上下文之间的衔接生硬得像用胶带粘起来的拼贴画。比如，前一页还在讲解一个非常基础的几何建模步骤，下一页突然就冒出了一个我从未见过的复杂求解器参数设置，完全没有过渡或解释。更令人抓狂的是，作者似乎默认读者已经对MSC.Patran和Marc的内部逻辑了如指掌，许多关键步骤被一笔带过，留下的只有满屏的代码和设置项，却没有任何针对初学者的“脚手架”式引导。那些所谓的“实例”，与其说是教程，不如说是未经梳理的原始数据堆砌，如果你在自己的机器上试图复现，大概率会因为某个遗漏的小设置而导致整个仿真项目崩溃，而书里对此只用寥寥数语带过，简直是对读者时间精力的无情践踏。如果说学习软件需要一本向导，那这本书更像是一份写给内部专家的技术备忘录，而我们这些渴望入门的工程师，只能在迷雾中摸索前行，收获的更多是挫败感而非知识。

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