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1 创建和编辑体几何用solidmap功能创建六面体网格 Chapter4 体和六面体网格 2 体 Whatisit 体是 定义一个三维空间的几何实体和CAD软件中使用的体的概念一致用在需要定义体的相关功能中六面体网格划分 3D solidmap volume子面板 四面体网格划分 3D tetramesh volumetetra子面板 将一个零件分成多个体的时候特别有用一个零件可以被分成多个相连的体相邻体的连接关系可以保证生成的体网格连续将一个零件可以被分成多个简单的可映射的体有助于在划分六面体网格时显示观察 3 体几何 3D拓扑 例 2个相连体的拓扑显示 点可以作为点选择在边上 体便面作为面选择边界面绿色属于一个体分割面黄色被相邻的体共享 边作为线选择共享边绿色属于一个体的两个相邻面Non manifold复用边黄色属于 一个分割面 OR 两个体表面 1个曲面 4 体几何 体创建工具 Import导入下拉菜单 File Import GeometryToolbar GeometryHypermesh会从支持实体数据的几何文件中导入体Solids面板BoundingSurfs 选择形成一封闭体的一组曲面Drag 沿着曲线拉伸一个截面生成体Spin 沿着圆弧拉伸一个截面生成体Primitives面板生成基本的几何形状 体 Square Block正方形 长方形Cylinder Cone圆柱 圆锥Sphere球Torus圆环 5 体几何 体编辑工具 Surfaces面板用各种方法创建曲面可以用来切割体曲面的边必须与体的边一致SolidEdit面板Trimwith 将一个体分割成两个或更多 NodesLinesPlanesSurfacesMerge 将两个或多个相邻体合并为一个Detach 使连接的体变为不连接Boolean 高级切割 合并操作Union SolidA SolidB 同mergeIntersection SolidAxSolidB 保留2个体的重叠部分Removal SolidA SolidB 从一个体中减去另一个体Cut CutSolidAwithSolidB 从一个体中减去另一个体保留两个体 但是不再重叠 6 体 体显示工具 工具栏 7 SolidMap Whatisit Location 3D 页 solidmap 面板 OR Mesh 下拉菜单 create SolidMapWhatitdoes 在一个或多个体上创建六面体 五面体网格EachvolumeisdefinedbyselectingasolidgeometryentityEasytodefineshapeforthemeshsinceonlyoneentityisselected每一个体必须是一个 mappableshape 8 SolidMap体 可映射的形状 SolidMap要求体具有可映射的形状可映射形状定义如下 2个相对面 一个叫 source 另一个叫 destination 1或多个直接连接source和destination的面这些面使source和destination之间形成一个封闭的体称为 alongfaces Dragdirection 拉伸方向 从sourceface指向destinationface的矢量体可能在一个以上的方向上是可映射的 SourceFace AlongFaces DestinationFace DragDirection 9 SolidMapOneVolume 流程 使用solidmap onevolume的基本流程 在每一个体上用solidmap创建六面体网格 将体分割成可映射的体 创建体 10 SolidMapVolume 技巧和要求 初始面和终止面初始面可以由多个曲面组成可以通过抑制边的方法生成以整个曲面 如果可能的话 终止面必须是单个曲面 Solidmap可以划分方形区域只有一侧有多个面 连接到圆柱上 Solidmap将失败每侧都有多个曲面 连接到圆柱上 11 SolidMap体 技巧和要求 在路径面上的边和固定点六面体网格会沿着平行于拉伸方向的共享边生成垂直于拉伸方向的共享边会导致solidmap volume生成失败抑制这些边划分过程会自动忽略拉伸路径上的固定点 拉伸方向 垂直于拉伸方向的边 抑制这些边 Solidmap可以划分该部件 12 SolidMap体 技巧和要求 切分体尽量将体分割成较少的块数分块少 工作量少 花费的时间少分块少 区域更大更好的控制网格尺寸可以避免由于有小的区域产生的小尺寸网格 13 SolidMap体 技巧和要求 圆角控制如果需要可以将圆角沿着长度方向切开抑制原先的圆角边 沿着长度方向切开 抑制原先的圆角边 创建实体网格 14 SolidMap体 技巧和要求 用壳单元控制网格模式Solidmap volume会使用初始面上的壳单元网格模式使用automesh面板 推荐但不要求 自动与曲面关联可保证相邻网格之间的连接关系可使用其它壳单元网格生成面板 drag spin spline等在划分实体网格前需要将壳单元网格与曲面相关联使用nodeedit associate面板进行关联操作 默认 创建壳单元网格 Solidmap使用壳单元模式 15 SolidMap体 技巧和要求 划分相邻的体划分与已划分网格的部分直接相连的体如果可能 保证网格间的正确连接关系从两个不同的起点开始划分很可能会导致不匹配的网格模式从较小的区域开始较小区域的网格模式被延续到较大的 相邻的区域必须连接到相邻的较大的体的sourceface上去 从较小的区域开始 较小区域的网格模式被延续到较大区域 16 SolidMap体 技巧和要求 划分相邻的体 续 沿相邻体的垂直方向拉伸Alongfaces必须是以行 列排列的四边形单元使相邻的体在他们的alongface处易于连接和融合避免网格不连续在solidmap volumes中手工指定source destinationfaces 全四边形网格 拉伸方向1 拉伸方向2 17 Demo Do it yourself Exercise Creating EditingandHex MeshingSolidGeometryPage143 18 对体进行四面体网格划分标准四面体网格划分四面体网格质量检查四面体网格重划分 Chapter5 四面体网格划分 19 四面体网格划分 标准四面体网格划分 标准四面体网格划分使用3D tetramesh面板 tetramesh子面板流程 在曲面上创建壳单元网格检查壳单元的单元质量和单元连接关系生成四面体网格删除在曲面上创建壳单元网格如果需要 进行编辑和3D网格重划分 20 四面体网格划分 标准四面体网格划分 对壳单元网格的要求 只有一个封闭连续的体没有自由边 否则就不是一个体了 没有T型连接边 没有重复单元 单元之间没有相互重叠避免过小的三角形内角避免相邻单元之间的尺寸差异过大避免同一个面两边的单元尺寸差别过大对壳单元网格中的四边形单元 可以切割成两个三角形后在生成四面体单元 OR 也可以保留四边形单元 并基于四边形单元生成金字塔单元 21 四面体网格划分 标准四面体网格划分 浮动三角形单元 相邻四面体单元的表面的对角线可能发生对换 如果这样能提高四面体单元质量的话固定三角形单元 相邻四面体单元的表面总是与原先的壳单元匹配 壳单元 四面体单元表面 OR 壳单元 四面体单元表面 22 四面体网格划分 体的四面体网格划分 体的四面体网格划分使用tetramesh面板 volumetetra子面板提供了一种快速创建四面体网格的方法两个特别选项 UseProximity 在小特征附近放置更多单元使网格平滑过渡UseCurvature 根据用户设定在曲率大的曲面上放置更多的单元 23 四面体网格划分 体的四面体网格划分 是用proximity和usesurfacecurvature选项 都不选 使用surfaceCurvature选项 是用proximity选项 同时使用surfacecurvature和Proximity选项 24 四面体网格划分 快速四面体网格划分 位于utilitymenu区Geom Mesh页提供一种快速生成四面体网格的方法会依照制定的单元质量要求进行网格划分为了达到质量要求 产生的四面体网格可能会脱离原始几何用户可以使用 sacredelements or sacredsurfaces 强制四面体网格与原始网格 曲面贴合QuickTetramesh面板中点击下方Help查看输入数据的详细说明 25 Do it yourself Exercise TetrameshingaHousingPage166 26 设定载荷工况分析设定 Chapter6 分析设定 27 分析设定 Whatisit 定义除网格之外的所有分析数据制定使用的求解器创建材料 属性等 为hypermesh实体指定特定求解器的格式创建边界条件 约束 载荷 接触等 定义其它需要的信息 求解要求 运行参数等 28 分析设定 HyperMesh的功能 HM是一个求解器中立的前处理软件可以与很多求解器配合工作可以将支持的不同求解器的模型数据相互转换可以将不同求解器的输入文件装配在一起可以通过用户自定义来支持其它求解器可以设置很多类型的分析结构分析 应力 NVH 疲劳 非线性结构分析 Radioss Linear Abaqus Nastran Ansys Marc nSOFT制造分析 流动分析 Mold Filling 挤压分析 Moldflow CMold HyperExtrude安全性分析 冲击 碰撞 成员安全性分析 Dyna Pamcrash Radioss Madymo优化分析 拓扑 形貌 形状 尺寸 参数 OptiStruct Nastran 29 BoundaryConditions SupportedEntityTypes 有限元载荷Loads载荷 constraint force pressure moment temperature flux velocity acceleration Equations约束方程 mathematicallinkbetweennodes Contacts接触Group组 定义实体间的接触 ContactSurfs接触面 定义一个可以作为在group中作为主面或从节点的实体列表 ReferenceEntitiesSets 特定类型实体的简单列表 Blocks块 在盒形空间内的实体列表 Constraints Forces Pressures ContactSurface 30 BoundaryConditions SupportedEntityTypes 坐标实体Systems坐标系 坐标轴 Vectors向量Plotting绘图Curves曲线 X Y数据 Plots绘图 带坐标轴的曲线显示 OutputRequests输出请求Loadsteps combinationsofloadcollectors OutputBlocks requestoutputfromananalysisforcertainentities Controlcards控制卡片 job level 分析的全局参数 Vectors Systems PlotwithaCurve 31 模型组织 HyperMesh实体类型 OptimizationDesignvars 优化变量 优化过程中可变的量 例如 厚度 Optiresponses 优化响应 优化过程被测量的值 例如 冯米赛斯应力 Objectives 目标 取最大 最小 值的响应 例如 重量Dobjrefs 目标参照 Objectivereferenceresponseforminmax maxminoptimization ex minimizemaximumvonMisesstress Opticonstraints 优化限制 例如 冯米赛斯应力 屈服应力 Optidscreens 约束过滤以减小计算时间Dvprels 设计变量与属性关联Desvarlinks 设计变量关系Dequations 通过计算得到的测量值Optitableentrs 常数列表Opticontrols 优化算法控制参数DDVals SetsadiscreetrangeofvaluestobeusedinaDesignvar 32 BoundaryConditions Tools Analysis页Analysis页主要用于求解设置Userprofile宏菜单Userprofiles增加了针对特定求解器工具的宏菜单Abaqus StepManager ContactManager ComponentBrowserAnsys ContactWizard ComponentManager etc LS Dyna NameMapping ConstrainedRigidBody ContentTable etc Nastran SubcaseManager PartInfo 1DPropertyTable etc RadiossBulk OptiStruct SubcaseManager ComponentTable etc RadiossBlock D01Tool Sections ComponentList Materialtable etc etc 33 边界条件 在几何上施加载荷 载荷既可以施加在网格上也可以施加在几何上将夹在对象选择为几何创建载荷创建网格 在几何上施加载荷 划分网格 将载荷影射到网格上 使用loadongeom面板将载荷从几何映射到网格上 34 Do It Yourself Exercise SettingupLoadingConditionsPage178 35 求解器格式 与求解器交互 HyperMesh可以与很多求解器配合使用每个求解器都有自己特有的格式 术语 例 比较AbaqusandOptiStruct Nastran中的节点和单元定义3节点2四边形单元格式 结构有明显不同 NODE1 0 0 1 0 0 02 0 0 0 0 0 03 1 0 0 0 0 0 ELEMENT TYPE S4 ELSET part 11 1 2 3 42 3 4 5 6 GRID10 01 00 0GRID20 00 00 0GRID31 00 00 0CQUAD4111234CQUAD4213456 Radios Linear Abaqus 36 求解器格式 HyperMesh模版 HyperMesh使用模版与各求解器交互通过选择模版告诉HyperMesh为什么求解器创建模型通过模版还可以告诉HyperMesh该求解器的数据应该以什么格式书写针对某个求解器 一个实体可能有多种可用格式每一个格式是通过若干个域来定义的用户需要在每个域中输入相应的数据例如 Radioss Linear 中一个component可以是PSHELL或PSOLID格式PSHELL 放置壳单元 编号 1 材料号 1厚度5 0PSOLID 放置体单元 编号 2 材料号 1 PSHELL115 0110 0 PSOLID210 37 SolverFormats SolverFormatsforCollectors Collectors的格式是通过载入一个 cardimage 来指定的 38 求解器格式 单元的求解器格式 单元格式是通过设定一种 elementtype 来指定的 39 求解器格式 载荷的求解器格式 载荷的求解器格式是通过设定一个 loadtype 来决定的 40 求解器格式 工具 Preferences UserProfiles 为求解器载入适当的模版也可以手动设置模版Files下拉菜单 Load templatefile键盘上 g 键设置files import fe子面板为适当的类型载入带特定求解器相关工具的宏菜单 客户化HyperMesh菜单移除该求解器不用的菜单移除面版内该求解器不需要的控制选项用求解器相关的术语重命名一些面板和面板内的控制选项 41 求解器格式 工具 Collectors下拉菜单和collectors面板Create为正在创建的collector指定一个cardimage如果需要 编辑cardimage中的域为正在创建的collector指定一个材料Update 为已有的collector指定一个材料 指定或编辑已有collector的cardimageElemtypes loadtypes面板设定当前的单元 载荷类型任何新创建的单元 载荷将具有该类型改变已有单元 载荷的类型 42 SolverFormats Tools Collectors CardEdit或工具栏 查看 编辑模型中实体的cardimage也可以查看节点单元等其它数据ModelBrowser右击一个collector选择editcard查看 编辑所选collector的cardimagePreferences graphicstemplatelabelstype使图形区的实体名称以求解器的术语显示 而不是hypermesh中的术语 有助于识别模型中的数据 43 求解器格式 工具 SolverBrowser以树状结构显示基于求解器的卡片使用所选求解器的组织结构可以完成cards的基本操作创建新cards删除cards编辑现有cards的属性SolverBrowser可以在View下拉菜单中找到 44 求解器格式 工具 Summary面板以文本形式显示各种模型信息有助于查看模型并确信是否所用数据都已经正确定义 45 求解器格式 流程 创建模型中需要的所有实体始终记住模型分析需要什么实体需要被正确地组织到各种collectors中在同各collector中的实体具有相同的属性根据需要载入合适的cardimage或类型一般使用Setup collectors elemtype orloadtype面板单元和载荷总是有一定的类型有一些collectors不需要定义cardimage 46 求解器格式 流程 Entervaluesinthecardimagesasrequired使用或Collectors CardEditor面板检查实体的cardimages有些cardimages需要引用其它实体作为参考例如 Dyna要求component scardimage引用一个propertycollector来确定厚度信息要理解hypermesh和其它求解器交互的细节查看帮助中与外部求解器相关的部分澳汰尔在针对某些求解器应用方面有相应的培训课程如有其它部门请联系澳汰尔技术支持部门 求解设置的目标 所有实体都是正确的格式 cardimage 类型 所有实体的Cardimages都定义了必要的信息 47 Do It Yourself Exercise RADIOSSLinearStaticsSetupPage187 48 WeldAdhesiveBoltAreacontactReplaceparts Chapter7 Connectors 49 Connectors Whatarethey whyusethem 用于连接不同实体的几何实体用于welding bolts adhesives等 连接几何或有限元实体Canbe realized intoFErepresentationsofwelds etc foranysupportedsolverrigids CWELDs MAT100s ACMs etc Connectors允许快速方便地 创建welds bolts adhesives等 交互创建或从下列文件导入 XML文件MCF masterconnectorsfile Spotweldsonly在不同的有限元形式之间进行切换welds bolts adhesives等 进行零件替换并重新建立连接根据名字或者ID进行替换 50 Connectors Connectors类型 Spot在一个点建立连接点焊 铆接等 Bolt在孔位置建立连接螺栓 TrimMass非物理质量简单地用质量替代零件或给已有零件增加质量 51 Connectors Connectors类型 Seam沿着一个长度建立连接缝焊只能连接几何 Area在不同面积之间建立连接粘接 52 Connectors 术语 LinkEntities 被连接的实体用户可以指定linkentities或指定一个搜索容差可以是components elements surfaces nodes ortags通常被连接的是componentsConnectorLocation 在哪里建立连接Nodes 在节点处建立Points 在点处建立Lines 在曲线处建立根据offset spacing anddensity值的设置 曲线可以被分割成多段Elements 在单元处建立 只能是adhesives Surface 在曲面处建立 只能是adhesives ConnectorRealization 在connector位置建立相应的单元Rigids springs等或用户自定义如ACMs CWELDS等 53 Connectors 术语 ConnectorState connector对应的有限元单元是否建立了Unrealized connector建立时的初始状态Realized 在connector处已成功生成有限元点焊单元Failed 在connector处无法成功生成有限元点焊单元 ofLayers 生成点焊connector的层数2T 3T etc 2TWeld 3TWeld 54 Connectors 术语 ConnectWhen 指定被连接实体的信息添加到connector中去Now 现在添加 使用该选项时你必须指定connectwhat实体和numlayers以成功创建connector AtFERealize connector连接哪些实体在re