PATRAN - Soluţia completă de pre şi post-procesare în analiza cu elemente finite

Patran este cel mai răspândit program de pre/post-procesare pentru analiza cu elemente finite (Finite Element Analysis). Se pot crea modele FEA pentru o multitudine de solvere aflate atât în portofoliul de programe ale lui MSC Software Corporation cât şi a altor firme cu profil similar. Dintre cele mai importante solvere FEA care pot fi pre/post-procesate cu Patran menţionăm: MSC Nastran, Marc, Abaqus, LS-DYNA, ANSYS şi Pam-Crash. În momentul de faţă, Patran este considerat unul dintre cele mai robuste şi stabile programe de pre şi post-procesare în analiza cu elemente finite.

Patran are o serie de module care permit utilizatorului realizarea unui model FEA cât mai corect. Fără a avea pretenţia unei descrieri exhaustive a tuturor componentelor programului, putem menţiona câteva module:

• Modul de creare de geometrie – se pot creea entităţi geometrice: puncte, curbe, suprafeţe şi solizi, pornind de la entităţi foarte simple până la construcţii deosebit de complexe. Există, de asemenea, facilitatea de import de geometrie din toate mediile CAD importante, facilitatea de a recunoaşte anumite componente geometrice, cum ar fi găuri, raze de racordare, teşituri şi de a parametriza aceste entităţi.
• Modul de creare de elemente finite – acest modul permite crearea şi asocierea la geometria-părinte a unei structuri de elemente finite 0, 1, 2 sau 3 dimensionale. Modulul dă posibilitatea utilizatorului de a efectua o tratare a structurii de elemente finite atât la nivel global – curbă, suprafaţă, solid, cât şi la nivel local – nod, element. De asemenea există aici şi unelte de analiză a calităţii mesh-ului realizat.
• Module de definire de proprietăţi pentru elemente finite şi de material – în funcţie de tipul de analiză ce se doreşte a se efectua şi în funcţie de solverul către care se doreşte trimiterea modelului creat, utilizatorul are posibilitatea de a folosi întreaga varietate de tipuri de materiale şi de proprietăţi puse la dispoziţie de solverul sau de soluţia aleasă.
• Module de definire a încărcărilor şi a cazurilor de încărcare. Se pot defini în funcţie de tipul de analiză încărcări mecanice, termice sau de contact. De asemenea încărcări statice sau tranzitorii. Toate aceste încărcări pot fi uniforme sau variabile în spaţiu, distribuite pe mai multe cazuri de încărcare tratate într-o singură rulare a solverului.
• Modul de definire a parametrilor de analiză în care se specifică tipul de soluţie dorită, parametrii de rulare şi parametrii de output doriţi de utilizator.

Dintre avantajele utilizării programului Patran se pot menţiona:

• Creşterea productivităţii în procesul de pro­iectare şi de dezvoltare de noi produse;
• Reducerea costurilor de dezvoltare de noi produse prin reducerea testelor practice;
• Creşterea acurateţii analizelor efectuate prin posibilitatea de a pre/post-procesa modele multidisciplinare;
• Patran este organizat ca un program multiplatformă – folosindu-se aceaşi licenţă, se pot folosi atât sisteme de operare Windows cât şi Linux. De asemenea se poate instala atât pe sisteme de operare pe 32 cât şi pe 64 bit;
• Patran permite pre/post-procesarea modelelor de optimizare pentru MSC Nastran (SOL 200);
• Patran permite pre/post-procesarea modelelor de Aeroelasticitate statică, dinamică şi flutter pentru MSC Nastran;
• Patran permite prin accesarea componentei de MSC Fatigue, realizarea de analize de oboseală şi de propagare a fisurilor;
• Patran este bazat pe un înalt limbaj de programare, specific, PCL (Patran Command Language), care permite utilizatorilor avan­saţi crearea de aplicaţii proprii;
• Prin modulul său de LAMINATE MODELER, Patran permite pre-procesarea în mod avansat a modelelor cu materiale compozite (drapări, orientări textură, calcul suplimentar de indici de cedare).  

Mircea Bocioagă este Dr. Senior FEA Technical Specialist MAGIC ENGINEERING