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基于Patran二次开发的机身结构参数化建模
题目：基于Patran二次开发的机身结构参数化建模
摘要：
本文基于Patran二次开发平台，利用它所提供的强大功能，对机身结构进行参数化建模。首先介绍了Patran平台的基础知识，其次通过对机身结构的参数化设计，进行了相关的建模工作。在完成建模后，对模型进行了分析和仿真，取得了令人满意的结果。最后，对建模过程进行了总结和反思。
关键词：Patran、机身结构、参数化、建模、仿真
一、引言
在机体设计过程中，建模是非常重要的一个环节。传统的手工建模效率低下，对工程师的要求也比较高。为了提高建模的效率和质量，现代科技不断地推陈出新，使机身结构参数化建模成为可能。
本文就以机身结构参数化建模为基础，利用Patran二次开发平台进行实现。这样的操作，不仅提高了模型的建立效率，还使机身结构参数化建模更加精准。
二、Patran平台简介
Patran是一款基于有限元技术的前后处理软件，它可以在计算机上进行结构、热、流体和耦合场有限元分析，是一种专业的工程分析软件。它的主要功能包括：
1.模型的建立和划分
2.材料和截面的定义
3.分析和结果的输出
4.参数化建模
由于Patran平台的强大功能，可以进行二次开发，这样就可以根据用户的要求进行个性化设置和自定义功能，而且Patran的二次开发只需要一些基础的编程知识和一定的耐心。这些都使Patran成为了一款非常出色的工程分析软件。
三、机身结构参数化建模
在航空机身结构的设计中，参数化建模起着至关重要的作用。设计人员可以根据不同的要求对机身结构进行不同的设计，在这个过程中，需要通过一些表达式和方法将机身的各种参数进行描述和计算，这就是参数化建模。
对于机身结构的参数化建模，需要进行以下工作：
1.对于设计中常见的参数，需要进行分析和梳理，并确定其优化方向和范围。
2.确定机身结构的基础模型，并将模型的各个部分进行参数化设置。
3.将各个参数对应的数学表达式写入编程代码，进行程序设计。
4.进行仿真和优化调整，最终得出满足设计要求的机身结构参数化模型。
四、参数化建模实现
基于Patran平台的二次开发，可以通过API实现机身结构参数化建模的自动化。本文的实现方法包括以下几个步骤：
1.建立机身的有限元模型
首先，根据实际设计要求，建立机身的有限元模型。包括创建节点、单元和材料等对象，将其组装成最终的机身模型。该模型将作为机身结构参数化建模的基础模型。
2.创建参数化模板
在ModelTree中定义各个参数的名称、变化范围和初始值，并将这些参数绑定到机身模型中的各个部分，使之完成机身结构的参数化。
3.设定参数化约束
根据机身结构的实际情况，制定一系列约束条件，确保机身的各部分在变化过程中仍然符合设计要求。通过代码实现这些约束条件，自动调整模型中各个参数的取值，避免出现不合理的结果。
4.仿真分析
将机身参数化模型输入PatranPlatform进行仿真分析，得出模型的各项性能指标。利用这些指标，开展仿真分析和优化设计，得出最优的机身结构参数化模型。
五、结果分析和总结
通过使用Patran二次开发平台，结合机身结构参数化建模方法，实现了机身的快速建模。该方法不仅可以大大提高建模的速度，而且可以减少人为操作的问题，降低建模的误差，得到更好的建模效果。
但是，Patran二次开发平台是一个比较复杂的平台，需求一定的编程技能和计算机知识。在本次实践中，也遇到了很多问题，如代码设计不佳、部分功能无法实现等。这表明，在实际应用中，需要不断完善和优化代码，加强对平台的了解和使用，才能更好地完成自动化建模。
六、结论
通过基于Patran二次开发的机身结构参数化建模实验，得出以下结论：
1.Patran平台二次开发具有很大的优势，可以帮助用户实现多样化的功能，完成不同领域的任务。
2.机身建模中的参数化方法可以提高建模的效率和精度，对机身结构的设计和优化具有重要的意义。
3.在实际应用中，需要进一步完善和优化程序代码，加强对平台的了解和使用，以达到更好的效果。
参考文献：
1.赵义,刘洋.机身结构参数化建模设计及仿真分析[J].航空计算技术,2018,48(01):44-49.
2.黄星宇.基于Patran的航空器有限元模型参数化研究,浙江大学,2017.
3.陈晋,周亦宣.基于有限元的飞机机身优化研究[J].中国航空学报,2017,30(05):1500-1506.