利用PCL语言查看船体剖面特性

唐旭东

（上海交通大学 上海 200030）

利用PCL语言查看船体剖面特性

唐旭东

（上海交通大学 上海 200030）

MSC.Patran；PCL；剖面特性；惯性矩

PCL（Patran Command Language）语言为MSC.Patran的二次开发提供了强大的功能。利用PCL语言编写程序来计算船体剖面惯性矩、剖面模数及中和轴位置等剖面特性。

0 引言

船体梁剖面特性包括剖面面积、剖面惯性矩、中和轴及剖面模数等，这些参数在船舶结构设计中有着重要的作用，如船体总纵强度计算中需要校核剖面模数，舱段有限元分析中创建端面约束或查看剖面内弯矩时需用到中和轴位置等。

目前，一些船级社的专用软件可以计算剖面特性，如DNV船级社的Nauticus软件和BV船级社的Mars 2000软件等。然而随着有限元分析方法的应用日益广泛，我们在进行结构计算，特别是利用MSC.Patran做舱段有限元分析、优化时，可能会频繁地对列板的宽度、厚度或扶强材的尺寸进行调整，此时，若能直接用MSC.Patran本身来查看船体剖面特性，将会带来诸多方便。本文正是基于这点，利用PCL语言编写程序，开发了MSC.Patran的扩展界面，通过选择组或单元，计算出船体剖面惯性矩、甲板处和船底处的剖面模数、中和轴位置、有效截面积以及简单的开口薄壁截面在单位剪力作用下的剪应力分布等剖面特性。

1 原理概述

MSC.Patran本身不具备查看模型剖面特性的功能，但可以查询选定单元的质量、质心位置和转动惯量等物理特性，而这些物理特性在一定条件下可以推导出剖面特性，本文主要阐述由转动惯量推出剖面惯性矩的原理，其余如中和轴位置、剖面模数就迎刃而解了。……