hypermesh基础培训1

1、Copyright 2009 Altair Engineering, Inc. Proprietary and Confidential. All rights reserved. HyperWorks基础培训（一）基础培训（一） HyperMesh简介及几何清理简介及几何清理 Copyright 2009 Altair Engineering, Inc. Proprietary and Confidential. All rights reserved. 培训时间培训内容 7.22（周五）晚6：30-8：00HyperMesh简介及几何清理 7.26（周二）晚6：00-7：30HyperMe

2、sh 1D/2D/D单元网格划分 7.29（周五）晚6：00-7：30HyperMesh网格质量检查、有限元分析模型的建立 8.01（周一）晚6：00-7：30 OptiStruct/Radioss静力分析、模态分析、结构优化 及HyperView简介 Copyright 2009 Altair Engineering, Inc. Proprietary and Confidential. All rights reserved. HyperWorks有限元分析的主要步骤：有限元分析的主要步骤： 读入文件读入文件 （HM,CAD,FEM） 建立材料卡片建立材料卡片 （Mat Collector

3、s） 建立几何及单元集建立几何及单元集 （Component） 几几 何何 清清 理理 (Geometry Cleanup) 划分单元划分单元 （1D/2D/3D） 单元检查与优化单元检查与优化 （Check Elems/ Quality Indes） 建立载荷集建立载荷集 (Load Collectors) 施加载荷施加载荷 （Forces/Constrains /pressure） 建立载荷工况建立载荷工况 （Load Step） 利用利用 Optistrut/RADIOSS 解算器求解解算器求解 利用利用HyperMesh /HyperView 进行后处理进行后处理 设置计算参数设置计算

4、参数 输出有限元文件输出有限元文件 设设 置置 模模 板板 （TEM PLATE） Copyright 2009 Altair Engineering, Inc. Proprietary and Confidential. All rights reserved. 主要内容主要内容 HyperMesh简介简介 几何清理几何清理 Copyright 2009 Altair Engineering, Inc. Proprietary and Confidential. All rights reserved. 一、一、HyperMesh简介简介 模型组织模型组织 显示控制显示控制 1.帮助帮助He

5、lp Copyright 2009 Altair Engineering, Inc. Proprietary and Confidential. All rights reserved. HyperMesh简介简介窗口界面窗口界面 Tab Area标签域 Toolbars 工具栏 Panel面板 Menu Pages 页面菜单 Pull Down Menus 下拉菜单 Graphics Area 图形区图形区 Main Menu主菜单主菜单 Status Bar状态栏状态栏 Copyright 2009 Altair Engineering, Inc. Proprietary and Conf

6、idential. All rights reserved. 面板面板: 总体布局总体布局 面板经常有子面板面板经常有子面板 在左边选择相应的项进入子面板在左边选择相应的项进入子面板 面板一般从左到右依次进行操作面板一般从左到右依次进行操作 例如：例如： Project / to plane 子面板子面板 1) 操做什么操做什么: 选择一个子面板 进行操作 2) 操作对象是什么操作对象是什么: 选择操作对象 3) 怎么操作怎么操作: 定义操作过程的 参数 4) 操作操作: 执行操作 Copyright 2009 Altair Engineering, Inc. Proprietary and

7、Confidential. All rights reserved. 模型组织模型组织: HyperMesh 实体类型实体类型 几何几何 点点 曲线曲线 曲面曲面 体体 连接（用于建立连接） 有限元模型有限元模型 节点节点 临时节点（用一个小圆圈表示） 单元单元 点点 曲线曲线 曲面曲面 节点节点单元单元 临时节点临时节点 实体实体 Copyright 2009 Altair Engineering, Inc. Proprietary and Confidential. All rights reserved. 模型组织模型组织: HyperMesh 实体类型实体类型 有限元载荷有限元载荷 载

8、荷（约束，力，压力等） 约束方程约束方程（节点间的数学关系） 接触接触 组（定义实体间的接触） 接触面（定义接触中作为主面或从节点的一系列实体） 约束约束 力力 压力压力 接触面接触面 Copyright 2009 Altair Engineering, Inc. Proprietary and Confidential. All rights reserved. 模型组织模型组织: HyperMesh 实体类型实体类型 多体多体 椭球体椭球体 (定义一个刚体形状) 多体平面多体平面 (定义一个刚体形状) 多体连接多体连接(定义两个刚体之间的连接) 安全性分析安全性分析 传感器传感器(定义一个

9、事件启动开关) 控制体积控制体积 (定义气囊) Copyright 2009 Altair Engineering, Inc. Proprietary and Confidential. All rights reserved. 模型组织模型组织: HyperMesh 实体类型实体类型 坐标实体坐标实体 坐标系坐标系（坐标轴） 向量向量 参考实体参考实体 集集（特定类型实体的简单列表） 块块（包含在方盒空间内的实体列表） 一维单元横截面一维单元横截面 梁截面梁截面（用于定义单元属性中的截面属性） 坐标系坐标系 梁截面梁截面 向量向量 Copyright 2009 Altair Engineer

10、ing, Inc. Proprietary and Confidential. All rights reserved. 模型组织模型组织: HyperMesh 实体类型实体类型 绘图绘图 curve曲线(X-Y 数据) plot绘图窗口（带坐标轴的曲线显示） 输出请求输出请求 Loadsteps载荷工况（载荷集的组合 Output blocks输出块输出块 （特定实体的分析输出 请求） 标签标签 Titles曲线标题曲线标题 (给曲线加个标题) Tags实体标贴实体标贴 (给实体指定一个名字) T T a a g g s s T T i i t t l l e e s s 有一条曲线的绘图有

11、一条曲线的绘图 Copyright 2009 Altair Engineering, Inc. Proprietary and Confidential. All rights reserved. 模型组织模型组织: HyperMesh 实体类型实体类型 Morphing(网格变形网格变形) Handles 控制柄：控制柄：用于在变形过程中控制模型形状 Domains 域：域：用于把模型分成若干区域 (针对基于domain的morphing) Morph volume 变形体积块：通过体积块的变形控制体积块内网格的变形（针 对基于体积块的变形） Morph constraints 变形约束：控

12、制变形过程中的节点运动变形约束：控制变形过程中的节点运动 Symmetries 对称：强制模型在变形过程中的变形对称对称：强制模型在变形过程中的变形对称 Shapes 形状变量：形状变量： 变形保存后的模型状态，可在后续过程中提取使用变形保存后的模型状态，可在后续过程中提取使用 Symmetries Handles DomainsMorph Volume Copyright 2009 Altair Engineering, Inc. Proprietary and Confidential. All rights reserved. 模型组织模型组织: HyperMesh 实体类型实体类型 优

13、化优化 Designvars 设计变量：优化过程中可变的量设计变量：优化过程中可变的量 (例如：厚度例如：厚度) Objectives 目标函数：取最大（最小）值的响应目标函数：取最大（最小）值的响应 。例如：重量。例如：重量 Opticonstraints 约束条件：约束条件： (例如：冯米赛斯应力例如：冯米赛斯应力 HyperMesh, OptiStruct and Batch Mesher If accessed while on main menu, help will open the contents If accessed while in a panel, help will

14、open directly to the help for that panel Types of information: How to use individual functions Notes on interfacing HyperMesh with external data types Tutorials Programming guides Organized by product HyperMesh简介简介help Copyright 2009 Altair Engineering, Inc. Proprietary and Confidential. All rights

15、reserved. Do-it-yourself Exercise（一）（一）: 熟悉熟悉Help：能熟练找出相关面板和例子在：能熟练找出相关面板和例子在Help的位置；的位置； 在在Help里找出工具栏各按钮所在位置，熟悉各按钮的功能，里找出工具栏各按钮所在位置，熟悉各按钮的功能， P23-26； 1.例子：例子：HyperMesh入门示例，入门示例，P27-42，（最好参考，（最好参考Help 里的示例做）。里的示例做）。 Copyright 2009 Altair Engineering, Inc. Proprietary and Confidential. All rights res

16、erved. 二、几何清理二、几何清理 删多余，补缺失（拓扑修复）删多余，补缺失（拓扑修复） 抽中面，略细节（创建中面，几何模型简抽中面，略细节（创建中面，几何模型简 化）化） 1. 规整化，提质量（改善几何模型的拓扑结规整化，提质量（改善几何模型的拓扑结 构）构） Copyright 2009 Altair Engineering, Inc. Proprietary and Confidential. All rights reserved. Topology Repair: Importing Geometry 导入几何导入几何: Files Import Geometry 下拉菜单下拉菜

17、单 Toolbar Geometry工具栏工具栏 支持的常用文件格式支持的常用文件格式: Unigraphics (NX2, NX3, NX4, NX5) UG 部件浏览器部件浏览器 导入导入 *.prt 文件文件 要求安装要求安装UG CATIA (V4 在容差范围内改变边的类型在容差范围内改变边的类型 Filler surf 选择一条曲面的自由边来重建丢失曲面选择一条曲面的自由边来重建丢失曲面 Delete surf 同同 delete面板面板 (只针对只针对surfaces) Replace point 同同 point edit 面板面板; 移动移动/保留保留 point Releas

18、e point 同同 point edit 面板面板; 必须与曲线关联必须与曲线关联 Copyright 2009 Altair Engineering, Inc. Proprietary and Confidential. All rights reserved. 二、抽中面、略细节二、抽中面、略细节 对于很多有限元分析对于很多有限元分析, 部件用壳单元表示部件用壳单元表示 厚度用数值来表示厚度用数值来表示, 而不是几何形状而不是几何形状 网格通常放在部件的中面上网格通常放在部件的中面上 CAD 几何通常都是一些体几何通常都是一些体, 或者是围成体的一系列面或者是围成体的一系列面. Mids

19、urfacing 在中间平面位置生成一个面在中间平面位置生成一个面 网格直接划分在该面上网格直接划分在该面上 Copyright 2009 Altair Engineering, Inc. Proprietary and Confidential. All rights reserved. 抽中面抽中面: 工具工具 中面可以使用中面可以使用geom/ midsurface 面板得到面板得到 Auto Midsurface 从一组封闭曲面或实体自动抽取中面从一组封闭曲面或实体自动抽取中面 有时在缺失曲面的情况下也能工作有时在缺失曲面的情况下也能工作 缺失的曲面数量越多，结果越不可靠缺失的曲面数量

20、越多，结果越不可靠 Surface Pair 根据选择的两个曲面得到一个中面根据选择的两个曲面得到一个中面 Copyright 2009 Altair Engineering, Inc. Proprietary and Confidential. All rights reserved. 抽中面抽中面: 工具工具 中面抽取后可以用中面抽取后可以用midsurface面板中的工具进行修改面板中的工具进行修改 Quick Edit 通过修改曲面定点位置修补中面通过修改曲面定点位置修补中面 Assign Target quick edit的扩展的扩展, 操作方法类似操作方法类似 Replace Ed

21、ge 通过合并曲面的边来填充间隙和细长条（通过合并曲面的边来填充间隙和细长条（slivers ） 同同 edge edit 面板面板 Extend Surface 延伸两曲面（如：筋板）直到相交延伸两曲面（如：筋板）直到相交 View Thickness 使用从两个曲面定点延伸出来的白线查看中面的厚度（鼠标查使用从两个曲面定点延伸出来的白线查看中面的厚度（鼠标查 询处）询处） Copyright 2009 Altair Engineering, Inc. Proprietary and Confidential. All rights reserved. 几何模型的简化（略细节）几何模型的简化

22、（略细节） 根据分析要求根据分析要求, 某些几何上的细节可以忽略，某些几何上的细节可以忽略， 如：小孔，倒圆等。如：小孔，倒圆等。 Defeaturing ：移除部件中的细节使部件形：移除部件中的细节使部件形 状更简单状更简单 Surface fillet Pinholes Edge fillets Copyright 2009 Altair Engineering, Inc. Proprietary and Confidential. All rights reserved. Defeaturing: 工具工具 Geom/Defeature 面板面板 Pinholes:在曲面上查找封闭的自由

23、边（孔） 填掉小孔 在中心位置生成一个 fixed point Surf Fillets:查找作为其他曲面的圆角的曲面 延伸响应曲面去处圆角 Edge fillets:在曲面上查找圆角 将圆角转化为直角 Duplicates:查找并删除重复曲面 Symmetry:在单个 component查找对称曲面 删除曲面或将曲面放入不同的components Copyright 2009 Altair Engineering, Inc. Proprietary and Confidential. All rights reserved. 三、规整化、提质量（拓扑细化）三、规整化、提质量（拓扑细化） 压缩

24、边压缩边 增加边增加边 移除移除 固定点固定点 增加增加 固定点固定点 合并合并 固定点固定点 AfterBefore Copyright 2009 Altair Engineering, Inc. Proprietary and Confidential. All rights reserved. 拓扑细化拓扑细化: 工具工具 Edge edit Toggle 选择一条共享边并抑制选择一条共享边并抑制 (Un)Suppress 一次选择多条共享边并抑制一次选择多条共享边并抑制 Point edit Add 增加固定点增加固定点 以控制网格模式以控制网格模式 沿着沿着edges增加固定点以控制

25、节点分布增加固定点以控制节点分布 Suppress 去除不想要的去除不想要的 固定点固定点 Replace 在同一个地方合并两个固定点在同一个地方合并两个固定点 Project 将固定点投影到邻近的将固定点投影到邻近的edge 需要的两个需要的两个edges之间对齐网格的时候有用之间对齐网格的时候有用 Surface edit 包含通过切割包含通过切割surfaces增加增加edges的所有功能的所有功能 增加增加edges有助于在一个大的区域控制网格模式有助于在一个大的区域控制网格模式 Trim with nodes 用用node 切割切割 surfaces Trim with lines

26、用用 lines 切割切割 surfaces Trim with surfs/plane 用其它用其它 surfaces 或定义一个或定义一个 plane 切割切割 surfaces Copyright 2009 Altair Engineering, Inc. Proprietary and Confidential. All rights reserved. 拓扑细化拓扑细化: 工具工具 Quick edit 包含其它面板中已有的很多工具包含其它面板中已有的很多工具 主要是只需少量用户输入的快速编辑工具主要是只需少量用户输入的快速编辑工具 Split surf-node: 通过两个通过两个

27、nodes之间的一条直线增加一个之间的一条直线增加一个edge或切割一个或切割一个surface Split surf-line:通过一个通过一个node和一条和一条edge之间的垂线增加一个之间的垂线增加一个edge或切割一个或切割一个surface . Washer split 沿着孔在曲面上生成一圈圆边沿着孔在曲面上生成一圈圆边 沿着孔边生成一圈全四边形网格时很有用沿着孔边生成一圈全四边形网格时很有用 Toggle 同同 edge edit 面板面板 Remove Point 删除选择的删除选择的 fixed point Copyright 2009 Altair Engineering

28、, Inc. Proprietary and Confidential. All rights reserved. 拓扑细化拓扑细化: 工具工具 Quick edit, 继续继续 Replace point 同同 point edit 面板面板 Add/remove point : point 通过选择位置创建一个新的通过选择位置创建一个新的 Add point: line 沿着沿着edge创建用户指定个数的创建用户指定个数的 固定点固定点 along the selected edge Project point 同同 edge edit 面板面板 Copyright 2009 Altair

29、 Engineering, Inc. Proprietary and Confidential. All rights reserved. Automeshing automesh面板在已有曲面上创建网格面板在已有曲面上创建网格 可以快速生成网格可以快速生成网格 大部分从大部分从CAD软件导入的部件都是以曲面（或者实体）的形式存在的软件导入的部件都是以曲面（或者实体）的形式存在的 Automesh 允许一次对多个曲面进行划分允许一次对多个曲面进行划分 曲面正确连接则网格也会正确连接曲面正确连接则网格也会正确连接 Copyright 2009 Altair Engineering, Inc. Proprietary and Confidential. All rights reserved. Automeshing: 拓扑如何影响网格拓扑如何影响网格 曲面曲面edges控制曲面交界处的网格生成方法控制曲面交界处的网格生成方法: 两个曲面间的自由两个曲面间的自由 边边 划分网格时节点沿着自划分网格时节点沿着自 由边分布由边分布 网格是不连