Hypermesh资料.doc

练习2.2: 创建材料集(Material Collectors) spring0.hm这个模型只有一个component collector，而且没有材料collector。在这一步中，创建一个具有低碳钢属性的材料集。 1. 在任何菜单页面上选择collectors面板。 2. 选择create子面板。 3. 将collector的类型设置为mats。 4. 点击name =并输入steel。 5. 将creation method:设置为card image =。 6. 点击card image =并选择MAT1。 OptiStruct模板支持四种材料类型 MAT1、MAT2、MAT8和 MAT9。这些材料类型对应于相同的 NASTRAN材料类型。如果需要更多信息，请参考在线帮助中的 OptiStruct/Data Formats部分。 7. 点击create/edit。 这一步就将MAT1这个card image赋给了这个新材料steel。如果某个输入域里没有值，表示当前相应的项是关闭的。只要点击其标题就可以打开。如果要在这个 card image中为一个块输入一个值，点击相应的数据区域，然后输入数字。 8. 点击E，单击数据输入区并输入2.0e5。 9. 点击NU，单击数据输入区并输入0.30。 10. 点击return。因为只需要做一个静态分析，所以没有必要定义一个密度值。但是，在进行固有模态分析时，密度值就是必要的了。练习2.3: 创建和编辑组件集(Component Collectors) 在这个练习中，要创建两个 component collector。一个只是为了建模的目的，另一个则用来保存分析中用到的实体单元。通过将建模过程中使用的单元放到一个独立的 collector中，当模型建完以后，可以很方便地删除这些单元。为二维单元创建一个component collector 这些二维单元被用来构造这个管状模型的实体单元。 1. 将collector type:设置为comps。 2. 点击name =并输入shell_elems。 3. 将creation method:设置为no card image。在这个collector中的单元只是用来建模的。因为在分析中并不使用它们，所以没有必要为它们指定OptiStruct中component的card image。 4. 点击material =并选择steel。当创建一个component collector时，HyperMesh会要求指定一个材料collector。如果这时没有指定，则 HyperMesh会自动创建一个与该component同名的“虚假的”材料 collector。为了避免随后不得不删除这个虚假的材料 collector，现在就将材料指向现有的steel材料。 5. 点击color并从互动菜单中选择一个颜色。 6. 点击create完成对这个component collector的创建。 为实体单元创建并编辑一个component collector 1. 点击name =并输入solid_elems。 2. 将creation method:设置为card image=。 3. 点击card image =并从弹出菜单中选择PSOLID。 4. 点击material =并选择steel。 5. 点击color并从弹出菜单中选择一个颜色。 6. 点击create来创建这个collector。因为在PSOLID这个card中没有可以编辑的输入区域，就不用使用create/edit选项了。 7. 点击return退出collectors面板。将工作保存在spring.ex2.03.hm文件里，参见下面的指导。将工作保存在一个hm数据文件里 1. 点击files。 2. 选择hm file子面板。 3. 点击save as 打开文件浏览器，在 File的输入框中原有的文件名将会高亮显示。输入需要的文件名来取代它，例如spring.ex2.03.hm。 4. 点击save。 5. 点击return退出files面板。练习2.4: 用Spline面板创建二维单元设置当前component并创建二维单元 1. 在global面板中点击component =并选择shell_elems。 2. 点击return。 3. 从2D页面中，选择spline面板。 4. 将操作对象类型设置为lines。 5. 点击图中那个圆周的边。 6. 将曲面创建方法设置为mesh, dele surf。 7. 点击create。此时会出现一个信息“Lines appear planar, project to plane?”。 8. 点击yes。 9. 点击set edge to。 10. 点击elem density =并输入14。 11. 点击圆周上原有的网格密度值，这个值变为14。 12. 选择element type子面板。 13. 将单元类型设为quads。 14. 点击模型上蓝色的单元类型按钮，这个按钮应该在圆的中心位置。现在，当前的按钮变成了正方形。此时应当点击绿色的set all按钮。 15. 点击mesh。圆周上的图形应当符合下图。 16. 点击return接受画出的网格并退出meshing面板。 17. 点击return退出spline面板。将工作保存到spring.ex2.04.hm文件中。要保存文件，在任何主面板上点击files选择hm子面板。点击save as弹出文件浏览器。选择文件后点击save。当保存完成后，点击return继续工作。 练习2.5: 用Line Drag面板创建三维单元在这个练习中，将在前一个练习中创建的平面单元沿着那条螺旋线拖拽。通过这种方式，可以创建三维的实体单元。设定当前的component并创建3维单元 1. 在global面板中点击component =并选择solid_elems。 2. 点击return。 3. 点击宏菜单中的gfx per打开performance图形模式。 4. 在3D页面里选择line drag面板。 5. 选择drag elems子面板。 6. 点击elems并选择displayed。 7. 点击line list将其激活。 8. 在图形区中选择那条螺旋线。 9. 点击切换按钮选择use default vector选项。 10. 点击on drag =并输入120。这个数字表示沿着螺旋线创建的单元层数。 11. 点击drag。 12. 点击return接受画出的网格。 13. 点击return返回主菜单。将工作保存为spring.ex2.05.hm。要保存文件，在任何主面板上点击files选择hm子面板。点击save as弹出文件浏览器。选择文件后点击save。当保存完成后，点击return继续工作。练习2.6: 清理模型此时壳单元和几何已经没用了，我们可以从数据文件中删除这两个 component collectors。 1. 按下F2，或者从Tool页面中选择delete面板。 2. 将操作对象类型设置为comps。 3. 点击comps。 4. 选择geometry和shell_elems这两个collectors。 5. 点击select。 6. 点击delete entity。 7. 点击return。练习2.7: 创建载荷集(Load Collectors) 在这一部分中，创建边界条件的载荷集。对这个模型，要建立两个载荷工况，一个正压力和一个侧向力。通过将这些力放到相应的载荷集里，可以更方便地定义载荷步的组合并创 建载荷工况。 1. 从任何菜单页面选择collectors面板。 2. 选择create子面板。 3. 将collector type设置为loadcols。 4. 点击name =并输入constraints。 5. 将creation method设置为no card image。 6. 点击color并选择一个颜色。 7. 点击create。 8. 点击name =并输入compression。 9. 点击color并选择一个颜色。 10. 点击create。 11. 重复上面8-10的步骤创建另一个名为lateral的载荷集。 12. 点击return退出collectors面板。将工作保存为spring.ex2.07.hm。练习2.8: 对模型施加约束在这个练习中，在模型的一端创建约束。在每一个载荷工况下都会使用这些相同的约束。设置当前的载荷集和视角 1. 在global面板上将load col =设置为constraints。 2. 点击return。 3. 在永久菜单上选择view面板。 4. 选择rear并将模型在y轴正方向的一端放大。记住放大功能可以通过使用CTRL+鼠标中键来实现。 5. 点击return。创建约束 1. 在BCs页面上选择constraints面板。 2. 选择create子面板。 3. 点击nodes并选择on plane。 4. 在弹簧这一端面上任意点中三个节点。这些点将会被用于定义一个平面来寻找其它节点(N1, N2和N3)。(参见下图) 5. 点击tolerance =并输入.01。 6. 切换到plane选项。 7. 点击select entities。 8. 点击size =并输入30。 9. 点击对应的复选框激活label constraints选项。 10. 激活自由度(dof)1、2和3。因为这些单元是实体单元，所以自由度4、5和6是没有用的。 11. 点击create就约束了选中的节点。 12. 点击return退出constraints面板。将工作存为spring.ex2.08.hm。练习2.9: 创建力在这个练习中，将两个载荷组应用到弹簧的另一端。其中一组对弹簧施加正压力，而另一组对弹簧施加“放松的”横向力。设置当前collector和视角 1. 在global面板中将load col =设置为compression。 2. 点击return。 3. 在永久菜单上选择view面板。 4. 选择front，然后将弹簧在y轴负方向的一端放大。 5. 在永久菜单上或者在键盘上点击向上箭头3次，这样弹簧的这一端就差不多水平了。创建正压力 1. 在BCs页面上选择forces面板。 2. 选择create子面板。 3. 点击nodes并选择by window。 4. 环绕模型一端的节点画一个窗口，见下图。要保证窗口选择项被设置为interior。 Window used to select entities 5. 点击select entities。 6. 点击nodes并选择save。 随后要在相同的节点上施加侧向力。这一步将当前的节点选择保存在一个缓存中，这样在接下来的步骤中调用这些节点。 7. 点击昀左端的切换键选中global system选项。 8. 点击magnitude =并输入10000.0。 9. 将方向设置为y-axis。 10. 点击昀右端的切换键选中magnitude % = 选项。 11. 点击magnitude % =并输入1.0。 12. 点击相应的复选框激活label loads选项。 13. 点击create。创建侧向力 1. 在global面板中将当前的loadcol设置为lateral。 2. 点击return。 3. 点击nodes并从扩展的选择菜单中选择retrieve。这一步从剪切板缓存中提取先前选定的弹簧端面上的节点。 4. 将方向设置为N1, N2, N3。这一步可以将力的方向定义成垂直于弹簧端面。 5. 在弹簧的这个端面上任意选择三个节点。 6. 点击create。定义垂直于该弹簧端面的载荷。这些新载荷的颜色与在lateral这个load collector中定义的颜色是相同的。 7. 点击return。将工作保存为spring.ex2.09.hm。 练习2.10: 创建载荷步确定边界条件的昀后一步就是创建OptiStruct的子工况(HyperMesh中的loadsteps)。要创建三个不同的子工况，一个只承受压载荷，一个只承受侧向载荷，昀后一个是两种载荷的组合工况。在每一种工况下，约束都是有效的。要创建一个组合工况载荷，需要另外创建一个load collector，其card image使用LOAD。为压载荷和侧向载荷创建载荷步 1. 在BCs页面上选择load steps面板。 2. 点击name =并输入compression。 3. 点击loadcols并从collector的列表中点击对应的复选框，从中选择constraints和 compression。 4. 点击select。 5. 点击create。 6. 点击name =并输入lateral。 7. 点击loadcols并从collector列表中选择constraints和lateral。 8. 点击select。 9. 点击create。 10. 点击return退出load steps面板。创建一个组合载荷工况要组合侧向载荷和压载荷，首先要创建另一个load collector，其card image使用LOAD。当组合这两个load collector时，用新的load collector可以为其指定加权因子。 1. 选择collectors面板。 2. 选择create子面板。 3. 将collector type设置为loadcols。 4. 点击name =并输入combination。 5. 将creation method设为card image。 6. 点击card image =并从弹出菜单中选择LOAD。 7. 点击create/edit进入card image编辑器。 8. 在card image编辑器中点击LOAD_num_set并将其设为2。 9.双击黄色的L1(1)按钮并选择compression为第一个载荷collector，随后数字2就会出现在L1(1)那一列。参见下面的注释框了解为什么HyperMesh将这个值输入到这个框中。点击L1(1)按钮之后，出现了数据文件中载荷集的列表。点击 name按钮旁边的开关将collector名称的显示模式设置为name(id)。在显示列表中既显示collector的名称也显示其ID号，这样就很容易知道在这个载荷card中指定的是哪个载荷集。载荷card只通过ID号来指向载荷集。 10. 双击黄色的L2按钮并选择lateral为第二个载荷collector。将所有的S区域设置为1.0。载荷 collector的加权因子是在对应于Li区域的Si区域中指定的。在这个练习中，我们已经为组合的载荷设置了加权因子，也就是说两个载荷 collector在整个组合中的比例是1:1。 11. 点击return退出这个card编辑器，随后点击return退出collectors面板。为这个组合载荷创建载荷步 1. 在BCs页面里选择load steps面板。 2. 点击name =，输入combination后按下ENTER。 3. 点击loadcols并从collector列表中选择constraints和combination。 4. 点击select。 5. 点击create。 6. 点击return。将工作保存为spring.ex2.10.hm。练习2.11: 使用OptiStruct求解器无论对哪一种有限元求解器，HyperMesh数据文件中定义的信息必须被写成一种求解器能够识别的格式。使用files页面中的export子面板来输出模型。在BCs页面上使用 OptiStruct面板启动求解过程时，HyperMesh和OptiStruct会在后台自动处理这个过程。 运行求解器 1. 从BCs页面中选择OptiStruct面板。在file =后面的区域中会指定一个默认的路径和文件名。在这个练习中，为 spring0.fem。如果愿意，可以在file =后面输入别的文件名，但是这个文件的扩展名必须是.fem。内存的切换器如果指定为默认，则由求解器来管理内存。相反则会使用用户设定的内存量。输出的切换器可以用来选择输出整个模型或者仅输出当前显示的component。 2. 点击optistruct启动求解过程。出现另一个窗口，启动OptiStruct求解器。几秒钟后出现这样的信息：Processing complete。此时可以关闭OptiStruct窗口。 OptiStruct在HyperMesh的启动目录里生成了一些文件，这些文件在下面的表中列出： spring.res HyperMesh二进制结果文件。 spring.out OptiStruct的输出文件，它包含下列信息： z 文件的设置； z 优化问题的设置； z 对运行计算所需要的内存和硬盘空间的数量的估计； z 每一步优化迭代的信息； z 以及计算时间的信息。察看这个文件可以检查spring.fem文件处理时出现的警告和错误信息。 spring.oslog OptiStruct的日志文件，它包含对每一步优化迭代的趋势和规模的计算。结果的后处理 OptiStruct分析可以为线性静态计算提供位移和应力结果。它还可以直接生成HyperMesh格式的二进制结果文件。如果使用别的分析模块（例如 NASTRAN、LS-Dyna和ABAQUS等等），求解器的输出文件需要先被编译成 HyperMesh的二进制结果文件。这个过程可以在HyperMesh外部用命令行来完成，也可以用solver面板来完成。 生成结果文件之后，需要在进行后处理之前在files/results面板中指定结果文件。 HyperMesh的结果编译器可以从UNIX系统的命令行（或者在Windows系统中的MS-DOS prompt）执行，或者在 HyperMesh内部用BCs页面的solver面板来执行。无论是哪种方式，语法是一样的。下面是运行所有的编译器必需的语法。 arguments 其中： 要执行的HyperMesh编译器的名称。 修改编译器执行参数的列表。每一个编译器的列表各不相同。如果需要一个可行的参数列表，在编译器名称后面键入-u选项就可以了。 求解器得到的结果文件。 HyperMesh格式的结果文件。 在结果数据文件中找到的包含模型的文件。这个特征在某些HyperMesh编译器中是可用的。如果要知道哪些编译器有这个特征，使用-u选项。如果没有指定输入和输出文件名，编译器会假定用户希望将结果从标准输入编译到标准输出。当要编译的结果文件被压缩工具压缩过时，这个功能是很有用的。使用UNIX形式的工具，被压缩的结果文件可以被解压并传递到编译器中，随后编译器的输出可被写入到一个文件。下面是一个这样的命令的例子： filepress run1.prs | hmnast run1.res 练习2.12: 观看变形图如果用HyperMesh中的OptiStruct面板启动OptiStruct求解器，会产生一个 HyperMesh二进制结果文件并将其载入HyperMesh。如果使用其它求解器，由结果编译器生成的结果文件需要用files面板中的results来载入。 1. 从Post页面中选择deformed面板。 2. 点击simulation =。 3. 选择COMPRESSION。 4. 点击model units =并输入50。 5. 点击deform。模型的变形图会叠加在未变形的网格上。那么，这个变形的状态与对模型施加的边界条件相一致吗？ 6. 点击linear生成结果的动画显示。 7. 点击return。 8. 将仿真改变为LATERAL。 9. 点击deform。现在出现的是侧向载荷工况生成的变形图。这与模型和边界条件相一致吗？ 10. 点击return。练习2.13: 观看云图 1. 在Post页面中选择contour面板。 2. 点击simulation =并选择compression。 3. 点击data type =并选择Displacements。这一列数据类型取决于在计算时要求输出哪些类型的数据。默认情况下OptiStruct会输出位移和应力结果。 4. 点击contour。昀大位移值是多少？模型中昀大位移发生在哪里？上述位移与施加在模型上的边界条件是一致的吗？ 5. 点击data type =并选择von Mises Stress。 6. 点击assign。昀大Von Mises应力值是多少？ 7. 点击simulation =并选择lateral。 8. 点击assign。昀大Von Mises应力值是多少？模型中昀大应力发生在哪里？是否与边界条件一致？ 9. 使用Contour面板开发其它的组合和数据类型。 模型中昀大应力发生在哪里？ 第三章几何清理和四面体网格划分四面体单元是指具有四个三角形面的实体有限单元。通常被用于对复杂的几何实体构建有限元模型。在HyperMesh中自动的四面体网格划分器非常强大，可以在任何三角形单元构成的封闭面网格中构建四面体单元。四面体网格划分器适用的前提是独立封闭的连续面网格。生成的体网格的质量取决于初始的面网格的质量。只有好的单元质量才能得到准确的分析结果，这需要相邻单元的尺寸变化过渡的比较均匀。 HyperMesh的四面体网格划分过程 1. 导入CAD数据并进行几何清理 2. 使用三角形单元生成面网格 3. 检查三角形单元的质量和连续性 4. 生成四面体网格 5. 删除初始的三角形面单元这个教程中会涉及上述过程中的每一步，同时带有练习来演示这些步骤。几何清理 geometry cleanup和defeature面板用于划分网格前的曲面几何清理。在进行有限元分析计算时，经常遇到的问题有以下几种： 导入曲面数据时，有时存在缝隙、重叠、错位等缺陷，这会影响网格质量。 因为生产的需要，CAD模型中通常会包含某些细微特征，例如曲面和边的倒圆、小孔，进行分析时如果要准确模拟这些特征，需要用到很多小单元，导致求解时间不必要的加长。 边界错位经常引起网格扭曲，导致单元质量不高，求解精度差。通过消除错位和小孔，压缩相邻曲面之间的边界，消除不必要的细节，就能够提高整个划分网格的速度和质量，提高计算精度。 edit surface面板的filler surface子面板用于填充曲面之间较大的间隙和空缺。对任意由 三个或更多的线、节点或者点定义组成的有限区域，都可以定义一个曲面。曲面边界的拓扑关系显示在拓扑显示模式下（这是在geom cleanup面板中默认的显示模式），曲面边界的颜色显示是由其与周围曲面边界的连接关系来确定的。红色的边表示单个曲面的自由边。自由边会导致网格的不连续，即自由边上分布的节点不会被相邻曲面上的单元所共享。绿色的边称为共享边，表示这个边被两个相邻曲面所共享，在共享边上的节点同属于相邻的曲面。黄色的边称为非重合边。表示曲面的边界被三个或三个以上的曲面所共享，这通常代表一种T型连接或者重复曲面。深蓝色的短线段代表被压缩的边。自动网格生成器在划分网格时会忽略被压缩边，不会在上面布置节点。在压缩边上，两个相邻的曲面实际上被缝合到一起形成一个较大的曲面。 Geometry Cleanup面板的功能在geom cleanup面板内有三个子面板edges，surfaces和fixed points。每个子面板都有三到四个子菜单。所有面板上都有cleanup tolerance和visual options选项。其中前者用于判断两个曲面的边或两个曲面的顶点是否可以被视为重合。在几何清理操作中，间距在容差 (tolerance)范围内的任何两条曲面的边或两个曲面的顶点将被视为重合，随后被合并。 cleanup tol =的值可以在两个地方设定。一个是对其全局值，可以在options/modeling子面板中设定。另一个是局部值，可以在 geom cleanup面板中设定，用于特定的几何清理操作。有时，按局部清理容差进行的操作可以被全局清理容差覆盖。例如，在一个用局部清理容差形成的曲面上进行分离操作之后，因为surface edit面板仅采用全局清理容差，被分离曲面的所有的边都被用全局清理容差重新评估，重新确定它们的状态。 设定的几何清理容差昀大值的合理性与单元大小有关。例如，单元尺寸为 30，几何清理的容差应为0.3 (30/100)或0.15 (30/200)。 visual options面板设定曲面的显示模式，打开或关闭曲面的边和固定点的显示。曲面可以用线框或阴影模式来察看。自由边、共享边、非重合边和被压缩边等不同类型的边的显示可以分别打开或关闭。 Edges子面板 edges子面板用于修改曲面边界的连接状态。子面板中有四个子菜单toggle，replace， (un)suppress和equivalence。 toggle toggle菜单可以通过在边界上单击鼠标左键将其从自由边变成共享边，或者从共享边变成压缩边。使用鼠标右键可以取消toggle操作，并将压缩边变为共享边，或将共享边变成自由边。要将一条自由边变成共享边，在这条自由边附近的容差范围内必须有一条对应的自由边。 replace replace菜单可以将一对自由边合并成共享边，但是合并后的共享边的位置是在设定的被保留的边上，而另一条边则被删除。这一功能实际上扩展了 toggle的控制功能。任何与被删除的边相关连的几何特征被关连到被保留的边上。 (un)suppress (un)suppress菜单允许同时压缩或释放多条边。在这个菜单可以使用扩展的线条选择菜单，可以使用多种线条选择方式。如果需要消除在由对称方式生成曲面时产生的缝隙，该功能非常有用。 equivalence equivalence菜单可以自动识别并合并多个自由边对。 Surfaces子面板 surfaces子菜单用于查找和删除重合曲面并组织曲面。有三个子菜单find duplicates， organize by feature和move faces。 find duplicates find duplicates菜单用于识别和删除重合曲面。 organize by feature organize by feature菜单在一系列不同参数基础上识别和压缩曲面的共享边。昀终结果是对更大曲面的更合理地组合。 move faces move faces 菜单可将多个面缝合到一个已有曲面上或缝合多个曲面形成一个新曲面。 Fixed Points子面板 fixed points子面板用于控制与一个曲面相关联的固定点。有Add，replace和suppress三个下级子菜单。 add add菜单可以在一个曲面上从已有的自由点或节点上生成固定点。划分网格时，自动划分的解算器会在任何固定点上面放置单元节点。 replace 使用replace菜单可以删除要被移动的点并将相关的几何数据重新定位到保留的点上。 suppress suppress菜单可压缩不必要的固定点或将他们转换成自由点。几何定义所需的点不能被压缩。 Defeature面板的功能通常，为了制造的目的，设计者会保留一些分析并不需要的细节。defeature面板有许多可以用于简化模型几何特征的功能。这些不必要的特征包括裁剪操作，螺栓或铆钉孔，位于不同平面的曲面之间用于圆滑过渡的倒圆，边之间的倒圆。要精确地捕捉这些细节，分析者通常不得不采用一个比需要的尺寸更小的单元。删除这些特征通常能使用较大的单元获得更好的网格质量，而同时不影响求解的精度。该面板上有五个子面板： trimlines trimlines功能可以删除被剪切到曲面内的线。有两种模式可供选择。 Remove interior trimlines用于消除完全包含在“曲面边界内的”裁剪线。这些线在曲面上通常显示成绿色的共享边。可以选择并删除单个的裁剪线。 Remove all trim lines将返回到昀初的未被裁剪的曲面。根据不同的 CAD系统和曲面定义方法，操作的结果也会不同。 pinholes pinholes功能用于查找和删除曲面内的孔。孔根据孔径来识别。一旦确定，孔可以被删除。孔可以是任何形状。所给定的直径确定孔跨度的昀大距离。 surface fillets surface fillet用于消除曲面倒圆或两个非共面曲面之间的过渡圆滑曲面。曲面倒圆将被一个沿相邻曲面切向延伸的平面替代。通过选择倒圆的轮廓线，或者指定曲面和倒圆半径的范围来确定倒圆曲面。一旦确定了倒圆，会出现一个二级面板，在它上面能清楚地选择要删除的倒圆、相关联的边和倒圆端部。 Ignore edge association可以用于确定或修改对边的选择，当计算相切曲面时这些边的相邻曲面几何会被忽略。通常如果相邻曲面与倒圆相比有较大的曲率，或者问题中的边是自由边，就会用到这个功能。 Fillet ends用于确定或者修改倒圆端部。除非一连串的倒圆本身构成了一个复杂的封闭圆环，否则应该至少有两个倒圆端部。 edge fillets edge fillet用于删除曲面自由边上的任何倒圆。HyperMesh能确定给定圆角半径和昀小圆弧角度范围内的倒圆。边的倒圆将被确定，标明那些投影出方角的切点。一旦确定，边的倒圆在被删除前可以被解除选择。 trim-intersect trim-intersect的功能与edge fillet的功能相似，只是需要通过点击边来确定切点。一旦两个点确定，功能会自动生效。 Surface Edit / Filler Surface子面板 surface edit / filler surface子面板用于从线、节点或固定点生成曲面来填充CAD模型中的孔。通过选择环绕某个区域的三个或更多的线、节点或点，可以创建一个曲面。大多数面板中，曲面边界按线来处理。 练习3.1: 导入并观察模型在这个练习中，读取一个 HyperMesh数据文件，该文件包含一个万向节的铸件模型。该文件用来演示一些几何导入过程中常见的问题，后面的练习还讲述了如何处理这些问题。读取模型文件 1从任何页面中选择files面板。 2选择hm file子面板。 3点击retrieve按钮进入文件浏览器。 4. 选择文件ujoint.hm。 5. 点击open。 6. 点击return退出files面板。 察看模型做一些必要的旋转和缩放操作来察看这个模型。在拓扑显示模式下，从geom页面中选择 geom cleanup面板。还可以使用紫色的 vis opts菜单对曲面进行渲染。这个 vis opts菜单可以控制曲面的显示（shaded或者wireframe），还可以利用复选框来打开或关闭不同类型边界或几何点（曲面顶点）的显示。在弹出菜单的顶端点击切换开关将显示方式从wireframe变为shaded。注意到模型中既有红色的边，也有绿色和黄色的。因为这个模型是一个独立的铸件，它本身不应该存在自由边或T型连接，所以几何清理的目标就是使模型上仅存在共享边（绿色）和被压缩边（深蓝色）。确定要使用的单元尺寸通常根据经验，单元尺寸设定的依据应当是在模型尺寸昀窄的地方分布两到三个四面体单元。在这个模型中，需要划分网格的几何昀小细节是在万向节的四个接头部位。知道这几条边的长度后，我们可以根据这个信息来确定适当的单元尺寸。 1. 在永久菜单中点击view按钮。 2. 点击restore4提取一个预先设定的模型视角。 3. 点击return退出geom cleanup面板并返回geom页面。 4. 选择distance面板。另一种进入distance面板的快捷方式是按下F4键。 5. 选择two points功能。 6. 点击昀窄的边上的两点，如下页的图所示。当第二个点选定后，会给出两点间的距离为8.393 mm。由此，为了让网格划分器在这条边上布置两个单元，将单元尺寸设为4mm。 设定总体的单元尺寸在global面板上设定单元尺寸的一个优点是这个尺寸会成为默认的网格尺寸。当模型很大，需要多次划分网格的操作时，一个全局的单元尺寸可以大大减少重新计算网格密度所需要的时间。 1. 在永久菜单中点击global按钮。 2. 点击element size =的输入框并输入4.0。将其作为默认的单元尺寸。 3. 点击return返回distance面板。 4. 在键盘上按下字母F，在显示区观看整个模型。练习3.2: 几何清理在这个练习中，将使用 HyperMesh中的几何清理工具完成下列工作：1)合并自由边对；2) 创建填充曲面；3)识别并删除重复曲面。 使用edges功能合并自由边大多数几何清理操作都需要特定的清理容差(cleanup tolerances)。这个容差指定了几何清理操作可以缝合的昀大缝隙。通常，容差不应该超过网格单元尺寸的15-20%，否则可能产生单元翘曲。在下图中显示了大于 20%的容差如何造成了非常严重的扭曲。图中左边的翘曲网格单元发生在使用replace功能缝合曲面的过程中，这个缝隙的尺寸超过了相邻曲面上单元尺寸的20%。在geom cleanup面板上，在cleanup tol =的输入框中可以设定几何清理容差。如果在模型中有非常多的自由边，可以使用equivalence工具会非常有效。当自由边减少了以后，还可以使用toggle工具来合并剩下的自由边，这样可以对操作施加更多的控制。 1在 edges子面板上选择equivalance工具。 2. 点击surfs并在扩展的操作对象选择窗口中选择all。 3. 点击cleanup tol =并输入0.1。 4. 点击equivalence。注意大多数（并非全部的）红色的边变成了绿色。任何公差在0.1个单位范围内的自由边 对都合并成一条共享边。使用toggle工具来合并剩余的自由边。合并剩余的自由边 1. 如果曲面显示状态为阴影模式，使用vis opts工具将其切换到线框模式(wireframe)。这样可以更方便地识别剩余的自由边。 2. 选择toggle工具。 3.选择靠近模型中心的很长的红线。当这条线被选中，会在标题栏中提示一条错误信息，提示说昀大缝隙是0.4546 mm。 4. 将cleanup tolerance设为0.5。这个容差仍然在可以接受的范围内单元尺寸的 1520%，此时的单元尺寸为4.0 mm。 5. 选择每一条长的曲线来合并自由边。模型中还有一些自由边也可以用当前的容差来进行合并，但是，如果缝隙超过了 0.5mm，则需要使用其它方法。 6. 在view面板中按下restore1按钮调用视角view 1。 7.使用toggle工具点击半圆形曲面的边界，改变其拓扑连接关系。在选择自由边时，要注意，所选择的第一条边是要被保留的，它旁边昀近的在容差范围内的自由边会被删除。 8. 调用视角view2并进行toggle操作。为了提高选择线的准确性，按下鼠标左键，将鼠标在屏幕上拖动靠近目标，当目标变成高亮显示后放开鼠标左键，这样即可以选中高亮显示的线。同样，在performance图形驱动模式下，这样做非常方便。生成填充曲面模型中剩余的自由边中，缝隙超过了昀大的容差允许值0.8。如果此时仍然使用几何清理操作，会造成网格的扭曲。一个更好的解决方法是创建填充曲面，然后将原始曲面和新曲面之间的曲面边界压缩掉。这样做可以很有效地扩展曲面。 1. 调用视角view3。自由边的缝隙为2.33 mm。在surface edit面板中使用filler surface功能创建一个曲面来填充这个缝隙，然后将新曲面的底边压缩掉。 2. 点击return退出geom cleanup面板。 3. 进入surface edit面板并选择filler surface工具。在退出geom cleanup面板后，几何的显示方式就不再是拓扑关系模式了。在宏菜单的 Disp页面中，可以使用 vis opts控件来控制模型的显示方式。对曲面几何来说有四种模式可以选择。它们分别是： 0 默认的模式，在大多数面板下，曲面以线框模式显示，而曲面边界的颜色与其所在的component颜色一致。而在geom cleanup、 automesh或者defeature面板中，曲面边界的颜色取决于其拓扑连接关系。 1 component颜色模式，模型的边始终与其所属的component的颜色保持相同，即使在geom cleanup、automesh或者defeature面板中。 2 拓扑模式，曲面边界的颜色显示取决其连接特性 3 阴影模式在geom cleanup、automesh或者defeature面板中，在宏菜单中激活线框或者阴影显示方式会覆盖掉在紫色的vis opts面板中所做的设置。 4. 在宏菜单中选择disp页面并点击vis opts: 中的2按钮。 5. 选择这个缝隙周围的四条红边。 6. 点击create生成新的曲面来填充缝隙。 7. 恢复到视角view 4，在这里创建一个填充曲面。 8. 点击return返回主菜单。 9. 再次回到geom cleanup面板。 10. 恢复视角view 3并将新的填充曲面的较低的边压缩掉，使用 toggle功能将其由绿线压缩成蓝线。 修补由于顶点错位产生的自由边模型中剩余的自由边是由于曲面顶点错位引起的。使用replace fixed point功能来修复顶点错位，然后将自由边压缩掉。 1. 调用视角view 5。 2. 选择fixed points功能，并选择replace工具。 3.当retained point:的选择开关处于激活状态时，选择缝隙右边的顶点。 4. 然后选择缝隙左边的顶点，将其作为point to move。 5. 点击replace。 6. 返回edges / toggle子面板，然后合并自由边。删除重复曲面模型几何上剩下的唯一问题就是一个重复曲面，它的边界是黄色的。因为这个铸件没有任何内部的筋，所以这种黄色边界不是T型连接，而是代表重复曲面。使用surfaces功能中的find duplicates工具可以识别并删除重复曲面。 1. 进入surfaces子面板并选择find duplicates工具。 2. 点击黄色的faces选择开关并选择all。 3. 点击find将重复曲面高亮显示。 4. 点击delete删除重复曲面。现在所有的曲面边界都是绿色的，几何清理操作完成了，模型已经可以用来划分网格了。 5. 保存HM文件。 Automesh面板中的cleanup面板也包含了一些修补几何的工具，如： splitting or unsplitting surfaces、toggle edges、edge fillet removal以及一些可以添加、删除和替代顶点的功能。练习3.3: 曲面网格划分 HyperMesh可以用四面体网格填充三角形单元所包围的封闭体积。昀后得到的四面体网格的尺寸和质量直接取决于曲面网格。在这个练习中，在经过几何清理的万向节上生成三角形单元的曲面网格。 1. 在global面板中将当前的component collector设为trias。 2. 在options菜单中选择graphics并将图形显示模式从standard变为performance。在performance的图形模式下，在 automesh过程中生成的单元都会以阴影模式显示。因为这是一个实体模型，阴影模式会为观察和修改网格提供方便。 3. 使用vis面板并将所有的component collector设为shaded with mesh lines。 4. 在2D页面中选择automesh面板。 5. 在create mesh子面板中点击surfs的选择开关，然后从弹出菜单中选择all。 6. 选中reset meshing par