Hypermesh基础培训.docx

1Altair HyperWorks 13.0有限元分析的前处理 (HyperMesh)HyperMesh Desktop基础介绍 Copyright 2013 Altair Engineering, Inc. Proprietary and Confidential. All rights reserved.培训用电脑登陆台式机或者笔记本电脑 user: trainXX password: trainXX示例文件和工作目录 Model FilesCHAPTER-1-BASICSfilename.hm Model FilesCHAPTER-2-TOPOLOGYfilename.hmHyperMesh, HyperView的快捷方式以及示例文件在桌面上 若不是，请使用 7HyperMesh Desktop 介绍 日程1.HyperMesh Desktop基础介绍 2.几何编辑3.2D 网格划分4.实体和 3D 网格划分5.1D 单元划分和 连接单元6.HyperMorph 介绍Copyright 2013 Altair Engineering, Inc. Proprietary and Confidential. All rights reserved.日程 第一天1) HyperMesh Desktop基础介绍入门打开和保存文件显示控制面板使用模型组织问题与答案2)几何部分导入, 导出以及修复CAD模型简化几何生成中面生成和编辑曲面Copyright 2013 Altair Engineering, Inc. Proprietary and Confidential. All rights reserved.日程 第二天3)2D 网格划分 自动（Automesh）网格划分检查和编辑网格 批量（BatchMesh）网格划分4)实体和 3D 网格划分创建和编辑实体几何六面体网格划分四面体网格划分包络面网格划分Copyright 2013 Altair Engineering, Inc. Proprietary and Confidential. All rights reserved.日程 第三天4)1D 单元划分和连接单元5) HyperMorph 介绍Morphing技术 自由变形功能能(Free Hands) 变形域和控制柄方法(Domains and Handles) 变形体方法(Morph Volumes) 几何映射变形功能(Map to Geometry)Copyright 2013 Altair Engineering, Inc. Proprietary and Confidential. All rights reserved.帮助获取1.帮助文档 file:/F:/Altair/13.0/help/altair_help/altair_help.htm 2.百度网盘 /share/home?uk=3191760481 3.ftp资料下载 /priv/support/ 4.HyperWork技术支持邮箱 5.HyperWork技术支持热线电话4006-196-186Copyright 2013 Altair Engineering, Inc. Proprietary and Confidential. All rights reserved.HyperWorks Desktop 一体化: 典型FEA 过程从CAD或者CAE软件导入前处理求解后处理结果可视化CADCAE1) 几何2) 有限元3) 分析设置ALTAIR 求解器外部求解器HyperMeshHyperMeshSolverHyperView HyperGraph12Copyright 2013 Altair Engineering, Inc. Proprietary and Confidential. All rights reserved.第1章: HyperMesh Desktop 介绍1) HyperMesh Desktop简介入门打开和保存文件显示控制面板使用模型组织问题与答案Copyright 2013 Altair Engineering, Inc. Proprietary and Confidential. All rights reserved.HyperMesh Desktop 入门入门 - 启动目录HyperWorks Desktop应用在“启动目录” 或者 “工作目录” 启动。该目录(当前工作目录“ , 可以改变) 指定了默认情况下，某些设置和配置文件的写 入的方式:1. 配置文件 (hmmenu.set, hmsettings.tcl, hwsettings.xml, hm.mac, etc)2. 历史文件 (command.cmf)3.HyperMesh 模型文件, FE 数据和几何文件 (用户可以浏览不同路径打开或保存)更改启动目录在Windows系统中, 可以通过编辑“开始”菜单的应用程序可执行文件或者快捷方 式来更改启动目录。在Linux系统中, 启动目录是用户运行应用程序启动脚本的目录。入门- 启动 HyperMesh DesktopWINDOWS1)开始菜单, 选择所有程序2)点击Altair HyperWorks 3)选择想要运行的程序的名字来运行 HyperMesh Desktop. 或者1)用户可以在桌面上创建快捷方式UNIX 以及 LINUX:1)在提示行, 输入 /scripts/hm. 2)设置一个别名.MAC OS X:1)该图标在应用程序菜单或者安装文件夹的位置。 或者1)通过终端窗口下的安装脚本文件(终端窗口下的i.e. /Applications/AltairHyperWorks/altair/scripts/hm文件将打开HyperMesh.)入门 - 在线帮助HyperMesh 提供了丰富的在线帮助文档。帮助可以通过菜单栏或者键盘上的“h”键进入(帮助文档是 “智能”的, 会打开用户 所激活面板的帮助文件)帮助文档还包含了详细的教程和很多HyperMesh高级功能。 Copyright 2013 Altair Engineering, Inc. Proprietary and Confidential. All rights reserved.13HyperMesh Desktop 用户图形界面介绍HyperMesh Desktop 用户图形界面介绍Graphics area（图形显示区） 显示模型Toolbars（工具栏） 通过图标快速使用常用工具Pull Down Menu（下拉菜单） 通过下拉列表打开分组的功能Menu Pages（菜单页） 将主菜单按功能分组Main Menu （主菜单） 包含按列分组的“面板” Panels（面板） HyperMesh中进行交互的功能和菜单项 Sub-panels（子面板） 将面板的主要功能分成若干子功能Command Window（命令窗口） 允许用户输入或者执行tcl命令可以通过视图（View）下拉菜单打开(默认关闭)Tab Area（标签区） 包含以下标签: Solver, Model, Utility, Include, Import, Export, Connector, Entity State, etc.Status Bar（状态栏） 显示被执行操作的状态 表明 “当前” 的Include file, Component Collector和 Load Collector17Copyright 2013 Altair Engineering, Inc. Proprietary and Confidential. All rights reserved.HyperMesh Desktop 菜单栏 HyperMesh专为“新用户” 设计 快速导航至面板基于过程的工作流程 操作 / 对象 / 方法的架构 操作: 创建，删除，编辑等 对象: 对什么施加操作 方法: 通过何种方法对对象施加操作 每个菜单控制特定的HM对象有些面板使用图标来代表子面板Copyright 2013 Altair Engineering, Inc. Proprietary and Confidential. All rights reserved.HyperWorks Desktop 客户端客户端选择工具栏HyperWorks 应用可以在 Client Selector 工具栏选 择。客户端选择按钮在工具栏的最左端，允许选择 HyperMesh, HyperView, HyperGraph 2D, HyperGraph 3D, MediaView以及 TextView.工具栏，视图控制栏以及菜单栏会根据上面的选择 改变。Copyright 2013 Altair Engineering, Inc. Proprietary and Confidential. All rights reserved.HyperMesh Desktop 工具栏文件管理 (New, Open, Save, Import, Export, User Profile, Tcl/Tk Tools) 标准视图, 用户定义视图以及模型视图显示 (Zoom,Rotate, Pan)快速进入常见“检查”项 (Distance/Length, Mass Calc, Edges, Features, Faces, Normals, Penetration and Element Check)1818Copyright 2013 Altair Engineering, Inc. Proprietary and Confidential. All rights reserved.HyperMesh Desktop 工具栏可视化控制对象如何显示 Color Modes Shading Modes 1D Beam Visualization New Visualization Tab控制显示什么对象 Mask Tools Find Element/Load Handles创建/编辑集合(Collectors)的推荐方法(Delete, Card Edit,图像捕捉系统 (Copy to Clipboard or File, Capture Graphics Area, Capture Panel, Capture “free” Window, Capture Frame)Organize, Renumber)19Copyright 2013 Altair Engineering, Inc. Proprietary and Confidential. All rights reserved.HyperMesh Desktop二级菜单键盘快捷方式和设置二级菜单可以使用功能键F1至F12进入，或者与Shift或Ctrl键配合使用F1hidden linecolorprint slideF2deletetemp nodesslide fileF3replaceedgesprint epsF4distancetranslatecreate eps fileF5maskfindprint b/w epsF6element editsplitcreate JPEG fileF7align nodeprojectFull Screen modeF8create nodenode editF9line editsurf editF10check elementnormalsF11geometry quick editorganizeF12automeshsmoothPreferences Keyboard Settings21Copyright 2013 Altair Engineering, Inc. Proprietary and Confidential. All rights reserved.演示跟着范例练习HyperMesh Desktop 用户界面(01-DEMO-GUI.hm)Copyright 2013 Altair Engineering, Inc. Proprietary and Confidential. All rights reserved.打开和保存文件打开和保存文件以下操作位于标准工具栏，该工具栏可以通过选择 View Toolbars HyperWorks Standard 或者从下拉菜单 （Pull Down menu）选择。New Model (New .hm File) 在当前窗口创建一个新的模型Open Model (Open .hm File) 打开一个新的 HyperMesh 模型至当前窗口代替当前模型Save Model (Save .hm File) 保存当前模型, 打开文件浏览窗口Load User Profile 打开用户配置窗口 Load Results 载入一个结果文件，用HyperMesh进行后处理24打开和保存文件 (续 )Import 选项 以下的图标针对不同的导入文件类型：Import Models (.hm)Import Session (.mvw)Import ConnectorsImport Geometry (Unigraphics, Catia, ProE, Iges, Step, Parasolid, )Import Solver Deck (Radioss, OptiStruct, Nastran, Dyna, Abaqus, Stl )Export 选项 以下的图标针对不同的导出文件类型：Export Models (.H3D FE)Export ConnectorsExport Solver Deck (Radioss, OptiStruct, Nastran, Dyna, Abaqus, Stl )Export Geometry (IGES, PARASOLID, STEP)Copyright 2013 Altair Engineering, Inc. Proprietary and Confidential. All rights reserved.打开和保存文件打开和保存文件 (续 )在Scripting工具栏 (View Toolbars HyperWorks Scripting) 有另外的工具用于打开各种文件：Open TCL/Tk Scripts - 打开文件浏览器来加载Tcl Scripts (*.tcl)文件可以用来学习TCL/Tk命令以及创建宏Open Current Command File 打开一个窗口来显示当前的command.cmf 文件可以用来学习TCL/Tk命令以及创建宏Run TCL Script 打开文件浏览器来载入并运行TCL文件Run TCL Script 打开文件浏览器窗口载入并运行HyperMesh命令文件 (*.cmf).Copyright 2013 Altair Engineering, Inc. Proprietary and Confidential. All rights reserved.演示跟着范例练习文件管理(01-DEMO-GUI.hm)25显示控制查看: 鼠标按键鼠标左键+CTRL 移动鼠标用来旋转模型+CTRL 在实体上点击鼠标改变旋转中心+CTRL 在实体外的图形区点击鼠标，将旋转中心重置 为屏幕中心。鼠标中键+CTRL 移动鼠标缩放模型+CTRL 点击鼠标 最大化显示鼠标右键+CTRL 移动鼠标平移模型27Copyright 2013 Altair Engineering, Inc. Proprietary and Confidential. All rights reserved.视图工具栏XY顶视图XZ前一个视图XZ右视图相反视图XYYZ左视图YZ后视图轴测图保存用户视图最大化底视图前视图视图工具栏Zoom In (+)Zoom Out (-)鼠标左键点击按钮，放大模型鼠标右键点击按钮，缩小模型Circle Zoom (Z)Dynamic Zoom (S)鼠标左键点击按钮，在图形区画圈放大模型鼠标右点击按钮，在屏幕区移动鼠标缩放模型Dynamic RotateDynamic Spin鼠标左键点击按钮，图形区移动鼠标，沿着定义的中心 手动转动模型鼠标右键点击按钮，图形区点击鼠标左键，沿着定义的PanCenter中心动态旋转模型在图形区移动鼠标，平移模型选择一个节点/硬点作为模型中心29Copyright 2013 Altair Engineering, Inc. Proprietary and Confidential. All rights reserved.视图工具栏Rotate LeftRotate Right假想在图形区中间有一条竖直的旋转轴，沿着该旋转 轴向左或向右转动Rotate UpRotate DownRotate ClockwiseRotate CounterClockwise假想在图形区中间有一条水平的旋转轴，沿着该旋转 轴向上或向下转动沿着垂直于图形区的旋转轴顺时针或者逆时针旋转模型。Preferences下拉菜单 Geom 选项或者点击键盘上的“o”键 ，可以修改旋转角度和放 大倍数。Copyright 2013 Altair Engineering, Inc. Proprietary and Confidential. All rights reserved.视图工具栏几何线框模式单元线框模式单元色彩模式收缩单元几何色彩模式透明度传统单元显示形式可视化选项几何阴影和表面边界单元阴影模式复合材料显示模式30Copyright 2013 Altair Engineering, Inc. Proprietary and Confidential. All rights reserved.视图工具栏工具栏上可选择各种几何着色模式：线框模式(Wireframe)带表面边界的渲染模式带表面边线的相框模式渲染模式(Shaded )Preferences下拉菜单 Geometry 选项或者点击 键盘上的“o”键31Copyright 2013 Altair Engineering, Inc. Proprietary and Confidential. All rights reserved.视图工具栏透明度Transparency选项可以在工具栏找到，能够将component中对象设置成任何水 平的透明度。查看几何实体的中面32Copyright 2013 Altair Engineering, Inc. Proprietary and Confidential. All rights reserved.视图工具栏线框模式带网格线渲染模式传统单元显示模式复合材料显示模式Preferences 下拉菜单 Meshing 选项或者点击键盘上的“o”键。33Preferences下拉菜单 Graphics选项或者点击键盘上的“o”键38Copyright 2013 Altair Engineering, Inc. Proprietary and Confidential. All rights reserved.显示控制工具栏Reverse (相反显示隐藏或显示 的对象)Unmask All(取消全部隐藏)Spherical Clipping (可以定义一个球形 可视化区)Display Numbers (打开或关闭实体对象 ID号的显示)Display Load Handles (显示或隐藏载荷符 号)Mask(可以隐藏所选对象)Display Fixed Points (显示或隐藏硬点)Unmask Adjacent (取消隐藏那些与显示 的对象相连的对象)Mask Not Shown (隐藏所有显示区之 外的对象)Find (通过ID方式查 找单元)Display Element Handles (显示或者隐藏单元符 号)球形裁剪允许只关注指定球形区域内对象在图像区选择球心，指定半径，使用enable选项来执行球形剪裁功能可以使用图标来打开如下显示的面板Copyright 2013 Altair Engineering, Inc. Proprietary and Confidential. All rights reserved.浏览器浏览器根据所要进行的不同操作类型定制了不同的浏览器大多数不同的浏览器有类似的基本功能，如对象排序, 对象过滤，对象查找；点击右键将有一个拓展菜单以及一系列的控制按钮。对象选择器图标选择器可以交互地在浏览器窗口中选择支持的任何对象，也可以在图像窗口中选择对象。Graphics AreaBrowser AreaAddLeft mouse clickLeft mouse clickRemoveRight mouse clickCtrl + Left mouse clickMultipleShift + Left mouse click(drag and select)Shift + Left mouse clickAdvanceLeft mouse click + Wheel-Copyright 2013 Altair Engineering, Inc. Proprietary and Confidential. All rights reserved.浏览器模型视图在HyperMesh中列出所有模型中的对 象每个集合(Collector)都可以展开来显示 其中所包含的所有对象通过和 来控制几何或单元是否 显示控制集合的颜色 (右击)在集合列表右击可以创建，编辑卡片； 通过鼠标右键删除集合和控制集合的 可视化Autocolor(visualization mode option)39Copyright 2013 Altair Engineering, Inc. Proprietary and Confidential. All rights reserved.浏览器Component 视图 列出模型中所有Components 模型按照Component颜色显示通过名字，ID，颜色，属性快速排序显示状态图标 (几何和有限元 : 单击开/关) 全局控制所有component (All, None, Reverse) 浏览器模式 (图形区/浏览器列表: Select, Show/Hide, Isolate)40Copyright 2013 Altair Engineering, Inc. Proprietary and Confidential. All rights reserved.Mask 浏览器Mask 浏览器 通过对象类型控制可视化+ : 显示 / 不隐藏所有选择对象与已经显示的对象同时显示- : 关闭显示或者隐藏选中的对象1 : 只显示选中的对象，并且隐藏所有其他对象。41Copyright 2013 Altair Engineering, Inc. Proprietary and Confidential. All rights reserved.演示跟着范例练习可视化控制(01-DEMO-GUI.hm)42Copyright 2013 Altair Engineering, Inc. Proprietary and Confidential. All rights reserved.练习面板操作面板一般会有子面板通过面板左侧单选按钮进入面板一般从左到有依次操作 例如:Project面板 / to plane 子面板2) 对哪个对象进行 操作:选择施加操作的对象3) 怎么做:给出参数来指定怎 样执行该操作4) 执行:执行操作1) 做什么:选择所需功能所在子面板44有些子面板是按列组织的每一列是一种不同的方式对于指定的一列是从上至下去操作的 例子: surface edit 面板: trim with surfs/plan子面板2) 操作方式:选择正确的列 进行操作3) 对什么对象进行操作:选择施加操作 的对象4) 这么做:给出参数来指定怎 样执行该操作1) 做什么:选择所需功能所在 子面板5) 执行操作:执行操作Copyright 2013 Altair Engineering, Inc. Proprietary and Confidential. All rights reserved.练习面板操作对象选择:对象类型按钮显示当前选择对象的类型控制选择什么对象和怎样选择对象对象类型切换切换至所需选择的对象类型 重置重置所有选择的对象青色边界 表示选择是被激活的(只能有一种选择对象被激活) 在激活状态下点击对象按钮将出现“选择扩展菜单”Switches: 通过一个弹出菜单允许在多个选项中选择Toggles: 在两个选项中进行选择Reset:重置所有选择的对象:文本输入框与大多数软件中的文本框类似45在激活状态下点击对象按钮将出现“选择扩展菜单”扩展菜单提供一次性快速选择许多对象更改当前选择的方法存储当前的选择，并在任何面板重新找回该选择能在一次选择中使用多种扩展选择方法让您轻松选择您想要选择的对象59by face选择方式可以通过设置feature angle来定义在 多少角度范围内系统识别成一个表面.Preferences下拉菜单 Meshing 选项或者点击键盘上的 “o”键.最后一个节点第一个节点用Shift + mouse拉一个框选择对象左键拖动 选择对象右键拖动 取消对象选择快速点击左键 切换选择框的形状矩形内部选中矩形外部选中多边形内部选中多边形外部选中圆形内部选中圆形外部选中放开鼠标对象被选中Copyright 2013 Altair Engineering, Inc. Proprietary and Confidential. All rights reserved.练习面板操作用于给某个功能指定一个平面或者方向平面可以由一个向量选中 (法向量)方向可以由一个平面选择 (平面法向)方向切换选择不同方向定义方法当前方向/ 平面显示选定轴线或输入重置取消所选择的节点基点选择一个节点来定义选定的平面编辑双击弹出新的面板，直 接输入基点的空间坐标 N1, N2, N3Copyright 2013 Altair Engineering, Inc. Proprietary and Confidential. All rights reserved.方向选择N1, N2, N3 允许选择节点来定义方向或者平面选择 2 个节点定义一个方向(只选N1和N2)选择3个节点定义一个平面(N1, N2和N3)N2N1N1, N2, N3定义平面N3N1法向垂直平面正方向由 “右手定 则”确定N2Copyright 2013 Altair Engineering, Inc. Proprietary and Confidential. All rights reserved.模型管理点体线面几何点线面体 焊点Connectors (用于焊接)有限元模型节点临时节点(用一个小黄点标记一个节点)单元节点单元临时节点集中力压力载荷边界条件载荷 (约束, 集中力, 压力, 等.)越算方程(节点运动学约束)约束接触接触对Group (在各类对象间建立的接触关系)接触面Contact Surfs (定义一系列的对象，用于在接触 对的定义中分别描述接触主面和接触从面)接触面坐标对象Systems坐标系 (坐标轴) Vectors向量参考对象Sets集合 (指定一些对象做一个简单集合)Blocks块 (包含在一个块中的对象)1D 单元截面梁截面(放置横截面属性的集合 “collector”)向量坐标系梁截面图表曲线 (X-Y 数据)图表 (带坐标轴的曲线)输出请求载荷步(将载荷集结合起来)输出块Output Blocks (输出特定对象结果)标签T a g sTi t l e s标题 (给显示的模型指定的标题)标签 (给对象指定的名字)Plot with a CurveMorphing网格变形技术控制柄(Handles) 在变形过程中控制模型形状变形域(Domains) 将模型划分成不同区域 (用于基于变形域的网格变形)变形体：一个立方体形状的体，可以控制其内部所有对象的变形 (用于基于变形 体变形方法的网格变形)变形约束(Constraints) 在网格变形过程中用于控制节点的运动对称性控制(Symmetries) 强制某些区域对称变形保存形状(Shapes) 将模型变形状态保存，以备调用控制柄对称性变形域变形体HyperMesh模型是用集合(“collectors”)来组织模型的 有很多类型的集合(collectors) HyperMesh多数对象必须放置于集合(collector)中每种集合(collector)类型用于存放指定类型的对象ComponentElements, Points, Lines, Surfaces, ConnectorsMultibodyEllipsoids, Mbjoints, Mbplanes, SensorsAssemblyComponents, Multibodies, AssembliesLoad CollectorLoads, EquationsMaterial (*)none (materials and properties dont contain other entities but are still treated as collectors)Property (*)System CollectorSystemsVector CollectorVectorsBeam SectionBeam SectionsInclude FileInclude FileLaminateused to define StackPlotused to define PlotPlyused to define Ply一般一个对象放置于一个给的类型的集合中(一个单元可以只属于一个component集合) 可以创建很多同类型的集合 模型可以按照用户的期望来组织Component 1Component 3Component 2Component 4Component 3Component 11个部件放置于一个component1个部件放置于不同componentComponent 2Copyright 2013 Altair Engineering, Inc. Proprietary and Confidential. All rights reserved.模型管理 集合(Collectors)工具栏组件Assemblies载荷Load Collectors删除Delete (F2)材料Materials模型组织Organize属性Properties卡片编辑Card Edit部件Components坐标系System Collectorand Options重排序RenumberCopyright 2013 Altair Engineering, Inc. Proprietary and Confidential. All rights reserved.模型管理 模型浏览器模型浏览器以模型树形式查看集合和组件创建，删除，重命名集合编辑集合属性右击进入高级 选项将部件组织成组件 (拖动) 同样可以使用Collectors 的图标64Copyright 2013 Altair Engineering, Inc. Proprietary and Confidential. All rights reserved.模型管理-模型浏览器粗体字显示当前include文件粗体字显示当前载荷集新创建的对象将放置于当前集合(current collector)新创建的几何将自动设置成当前集合(current collector)粗体字显示当前集合 Model View 用于改变当前集合右击集合Copyright 2013 Altair Engineering, Inc. Proprietary and Confidential. All rights reserved.模型管理Organize组织移动/复制对象至不同集合的工具。可以点击集合工具栏的图标或者在 View下拉菜单 Organize 选项来打 开以下面板。Renumber重新编号允许对对象进行重命名，可以输入数值指定重新编号的方式。可以点击集合工具栏的图标或者在 View 下拉菜单 Renumber 选项来 打开以下面板。Delete 删除从模型中删除某些对象, 查看和删除空集合，曲线等。如果想要开始一个新的模型，可以删除整个模型数据。可以点击图标或者使用快捷键 (F2) 来打开以下面板。Nodes 节点可以使用多种方法创建节点可以在Geometry下拉菜单 Create Nodes 或者快捷键(F8) 打开以下面板。Temp Nodes临时节点提供一种控制哪些节点属于临时节点集的方法。由于并不是所有的节点都被当前的模 型所引用，临时节点集提供一种保存临时节点的途径。 可以从Geometry下拉列表 Create Nodes Temp Nodes 或者快捷键(Shift+F2) 打开以下面板。Distance测距离可以测量两个节点/硬点之间的距离或者是三个节点/硬点之间的角度或者改变长度或角 度。快捷键(F4)将打开以下面板。Copyright 2013 Altair Engineering, Inc. Proprietary and Confidential. All rights reserved.演示跟着示范例练习 模型管理 模型浏览器(01-DEMO-GUI.hm)65Copyright 2013 Altair Engineering, Inc. Proprietary and Confidential. All rights reserved.自己动手Exercise 1a (Manual Page 40):练习HyperMesh基本功能和操作文件名和路径:Model FilesCHAP