Программный комплекс Patran известен во всем мире как наиболее универсальный, надежный, эффективный и мощный универсальный графический интерфейс, предназначенный для подготовки расчетных моделей и обработки результатов расчета.

Patran обеспечивает интеграцию систем геометрического и конечно-элементного моделирования, анализа и обработки результатов расчета и предназначен для углубленных исследований работоспособности и оптимизации изделий на стадиях проектирования, производства и эксплуатации.

Patran с помощью настраиваемого графического интерфейса и интерактивной справочной системы предоставляет эффективные возможности по импорту геометрических моделей из CAD-систем, созданию и редактированию геометрии, генерации конечно-элементных сеток, подготовке и настройке расчетных моделей и обработке результатов расчета.

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.

Наличие мощного инструментария для быстрого создания, редактирования, контроля качества и оптимизации конечно-элементных (КЭ) сеток позволяет в короткое время создавать требуемые расчетные модели. Наряду со стандартными генераторами КЭ-сеток в Patran присутствуют специализированные генераторы сеток на 2D-поверхностях — AdvancedSurfaceMesher, Midsurface и SheetBodyMesher, 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 предусмотрен 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. Кроме того, Patran обладает и другими уникальными возможностями в области работы с КЭ-сетками. Например, это генерация КЭ-сеток на основе других КЭ-сеток без использования геометрических моделей, а также создание геометрии на оболочечных КЭ-сетках (операция, обратная созданию КЭ-сеток на поверхностях).

Patran предоставляет обширный и удобный в использовании набор инструментов 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 расчетной моделью в графическом интерактивном режиме — ModelBrowser («дерево модели») позволяет наиболее эффективно и быстро управлять геометрией, свойствами материалов и элементов, нагрузками, граничными условиями и расчетными случаями. Простая и наглядная работа с моделью при помощи ModelBrowser существенно повышает эффективность и скорость создания расчетных моделей и обеспечивает возможность устранить ошибки при подготовке сложных расчетных случаев, например, при формировании цепочек из различных типов расчета для комплексного или мультидисциплинарного анализа.

Функции Группы, Списки и Суперэлементы позволяют создавать и обрабатывать полноразмерные подробные модели сложных конструкций, таких как самолет, автомобиль и т.д. на основе миллионов конечных элементов. Эти функции, 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.

Отображение результатов расчета с помощью усовершенствованных средств визуализации в виде заливок, изоповерхностей, векторов, тензоров, деформированного состояния, графиков, отчетов и других встроенных средств визуализации помогает ускорить оценку результатов расчета 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 обеспечивают возможность выполнять математические операции над компонентами результатов расчета. Например, можно по компонентам тензора напряжений просчитать эквивалентные значения напряжений по любой формуле.

Интеграция с CAD-системами

Помимо доступа к стандартным геометрическим форматам, таким как Parasolid, ACIS, STEP, IGES, STL, VDA и др., Patran обеспечивает прямой доступ к наиболее популярным САПР: CATIA, NX, Creo и SOLIDWORKS. При использовании Patran, как правило, именно CAD-геометрия становится основой конечно-элементной модели. Поэтому Patran включает в себя специальные методы и функции для контроля и автоматизированного исправления импортированных моделей.

Интеграция с системами анализа

С помощью соответствующих настроек Patran обеспечивает подготовку модели и обработку результатов для большого количества расчетных систем. Реализованы интерфейсы для MSC Nastran, Marc, Dytran, MSC Fatige, Sinda, LS-Dyna, Pam-Crach, Ansys и Abaqus. Мощные возможности языка PCL также позволяют пользователям включать в среду Patran 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.

Встроенные подсистемы

Наряду с интерфейсами к ведущим конструкторским и расчетным системам Patran имеет ряд специальных встроенных приложений:

• Patran Thermal — анализ тепловых процессов и гидравлических сетей;
• Patran Laminate Modeler — эффективный инструмент конструктора, расчетчика и технолога для разработки, анализа и подготовки производства конструкций из слоистых композиционных материалов и/или сэндвич-панелей. Приложение позволяет промоделировать выкладку и/или драпировку материала при изготовлении, передать информацию об ориентации волокон в каждом слое пакета на конечные элементы расчетной модели, «на лету» под НДС рассчитать индексы разрушения и коэффициенты запаса для постпроцессорной обработки, создать развертки слоев, поверхности пресс-форм и муляжи для производства;
• Analysis Manager — многофункциональная система, управляющая процессами выполнения заданий.