网络培训前处理和2d网格划分hypermesh2d

1、1Altair HyperMesh 13.0HyperMesh 2D网格培训董亚飞2015/6/13技术支持热线： 技术支持邮箱： .cn主要内容HyperMesh 中的几何几何拓扑关系几何清理中面功能简化几何HyperMesh 2D网格划分automesh 2D网格划网格质量检查与修正其它网格功能简介Midsurf Mesh和壳厚度属性自动赋予23几何拓扑关系“拓扑关系” 指的是几何面与相邻面之间的连接关系曲面的连续性受制于面的边界如果一条边与超过一个面相关，则那些面被认为是相连的 (HyperMesh中称“equivalenced”)根据一条边界连接的面的数量，对边界进行分类，命名以及着色

2、：自由边 (红色)只属于一个面两个面之间如果是自由边的话，就认为这两个面是不连续的共享边 (绿色)属于两个相邻面面是连续的（equivalenced）压缩边 (蓝色)相当于两个面合并成了一个面T型连接 (黄色)连接大于等于三个面(举例：面的连接形式如同T型)面是连续的（equivalenced）拓扑关系修复 什么是“拓扑关系”?4几何拓扑关系将一个曲面的数据恢复到正确表示的连接状态。2 .清理并简化曲面来提高网格划分质量。在导入过程中，HyperMesh将试图正确的清理表面某些类型的几何文件 (典型的原生几何文件如： Catia, UG, ProE, etc.) 有表面连接信息，这将有助于Hy

3、perMesh进行几何清理。拓扑修复包括纠正相邻表面之间的连接错误可能的错误包括:相邻面没有连接曲面的重复曲面的缺失拓扑关系修复的目的是：拓扑关系修复 什么是“拓扑关系”?拓扑关系修复一般过程想好正确的表面连接关系应该是怎么样的观察当前显示的拓扑颜色（自由边、共享边、T型连接）找出是怎样的原因造成了这样的拓扑显示方式以尽可能快的速度使用HyperMesh中的工具使连接关系从目前的状态恢复至理想状态5几何拓扑关系缺失曲面应该创建例如：需要equivalenced的自由边对重复曲面应该删除6在HyperMesh的视图工具栏, 视图选项按钮 将会打开：Visualization 面板 Topolog

4、y 图标 .显示或者隐藏2D和3D拓扑关系（自由边, 共享边, t型连接, 压缩边）控制曲面的透明度用位于Mappable solid区的不同着色来显示3D映射体。视图选项拓扑关系显示视图工具栏视图工具栏默认用拓扑显示的一些面板 surface edit, quick edit, point edit, edge edit, autocleanup和 automesh几何色彩模式图标可以控制拓扑关系的显示7Auto默认选项（默认情况下，只有在上述面板中拓扑显示）。By Comp曲面，实体和边将始终以组件颜色显示。By Topo曲面，实体和边将始终以拓扑颜色显示。By 2D Topo只有2D几何

5、对象（面）会以拓扑颜色显示。By 3D Topo只有3D几何对象（体）会以拓扑颜色显示。Mixed拓扑颜色显示2D和3D几何图形。Mappable只有3D几何对象（体）将以映射状态显示（不映射，1个或3个方向可映射）+阴影模式。拓扑关系修复拓扑关系修复-DEMO拓扑关系修复- 实例操作打开模型-1_tv-rib.hm8中面编辑功能Midsurface plates edit 应用Plate Edit 手动编辑映射关系不正确的板壳结构第一栏，选择板壳的类型. 第二栏，板壳关系的显示与重构 第三栏，整个板壳关系的选择与板壳的合并中面功能9中面编辑功能Midsurface plates edit 中

6、面一般在模型内部用来简化模型的一组面。每一组有两个面，分别用蓝色和绿色表示。Planar plate 以平面的方式生成中面。Sweep plate 以扫略的方式生成中面。Offset plate 以该组面的绿色面偏移得到中面。Auto plates 计算机算法自动选择中面的类型。Transition surface 过渡面，为计算机算法提供中面抽取的详细信息，并用来确定交汇平面的延伸距离。Switch side HyperMesh默认偏置操作一组面的绿色面，当对产生的中面不满意时，选择交换蓝色和绿色的面，从而得到新的绿色面进行操作。Not a trim surface 定义面放在, Not a

7、 trim surface 卡片中，HyperMesh在抽取中面时自动忽略 Not a trim surface 卡片中的面，该组平面不会被抽取中面.Plate Edge 定义平面为边界面。Merge plates 将多个面组合并。中面功能10中面编辑功能Midsurface plates edit ( continue)板壳显示选项:plates on/off 控制板壳结构显示.non-plates on/off 控制非板壳结构(transition and not trim surface) 显示. show related midsurface 显示相关联的中面.restore disp

8、layed comps 退出后保存Plate Edit.clear all 删除所有的Plates Edit信息. 编辑完成后单击update。HyperMesh 将自动删除过去的中面，并根据编辑的结果生成新的中面。中面功能11中面功能-DEMOContinue-1_tv-rib.hm12简化几何- 工具Defeature 面板 (Geometry Defeature)根据分析的不同，一些特别的几何细节可以被忽略，这主要依赖于： 该部件在整个装配中的重要程度该特征是否位于分析所在的敏感区域该特征的大小与单元尺寸对比，是否可以被忽略Defeaturing功能就是删除一些几何特征，以使几何特征更简

9、洁13简化几何曲面倒角小孔边界倒角简化几何-DEMO简化几何-实例操作Continue-1_tv-rib.hm14HyperMesh 2D网格划分automesh 2D网格划网格质量检查与修正其它网格功能Midsurf Mesh和壳属性自动赋予1516什么是Automeshing?改进拓扑关系：小提示划分部件浏览整个部件来寻找最佳的网格划分模式用单元质量检查工具来找到质量较差的单元 采用Check elems面板， QI面板等用(un)suppress工具压缩边界：用suppress将小碎面压缩成一个面有时候先将所有边压缩，再将不需压缩的边取消压缩将是个不错的办法在增加硬点之前先压缩所有硬点释

10、放尽可能多的硬点，只留下需要的。经验!没有一个固定的设置流程，所以经验是改进拓扑关系的关键因素。automesh面板可以在现有表面上创建面网格 允许快速生成网格大多数CAD软件中的零件会以曲面的形式导入Automeshing允许所有曲面一次性划分正确的几何连接关系确保正确的网格连接关系17Automeshing（自动网格划分）是什么?HyperMesh中的automesh功能允许快速的在一个面或者多个面上生成网格。 automesh 面板中有许多高级选项，能使用户高水准控制最终生成的网格。Automeshing（自动网格划分）:18Automeshing - 拓扑关系对网格的影响曲面边界控制相

11、邻曲面上的网格如何相互作用：两个面之间的自由边网格划分时节点沿边界排布网格是不连续的； 沿着自由边的节点没有融合 (右图中节点只用于说明是分离的)5552233两个面之间的共享边网格正确连接； 沿着共享边的节点是融合的网格划分时节点沿边界排布Free edges自由边 (red)Shared edges 共享边(green)5552233519Automeshing - 拓扑关系对网格的影响曲面边界控制相邻曲面上的网格如何相互作用：两个面之间的压缩边此类边界被忽略； 节点不沿着边界排布被认为是一个面； 该边界上没有线或者节点3个面之间的T型边网格已经正确连接， 沿着T型边的节点是融合的5555

12、5555443333Suppressed edges压缩边 (blue)T-junction edges T型边(yellow)网格划分时节点沿边界排布20网格自动划分 - 拓扑关系影响网格划分压缩边界切割几何删除硬点添加硬点取代硬点AfterBefore21Meshing Methods网格划分方法: 用固定网格尺寸划分曲面或已存在的网格 在划分网格过程中以QI值生成高质量网格 指定特定的网格划分参数来限制网格与几何边界的偏离程度 限制网格与几何表面的偏离程度 Rigid Body网格划分的方式将导致较低的网格质量，但是能够准确的模拟表面的形状Automeshing - Automesh 面

13、板Automesh 面板 Mesh Create 2D AutoMesh (F12)22Mesh Parameters网格划分参数: - 需创建网格的目标尺寸 - 需创建网格类型 主要为四边形网格; 如果需要将使用三角形网格 等边三角形(60-60-60) 网格 同时使用四边形与三角形网格来划分，尽可能生 成直线型网格 等腰直角三角形 (45-45-90) 网格 仅生成四边形网格 Advanced 选项允许选择可映射成简单几何形状的网 格类型 (mapped type)或者不可映射成简单几何形状 的网类型(free type)Automeshing - Automesh 面板QuadsMixe

14、dTriasR-triasAutomesh 面板 Mesh Create 2D AutoMesh (F12)23Automeshing - Automesh 面板 Mesh Connectivity网格连接关系: 保证重新划分的网格以相同的连接关系连接到相邻的网格 保证重新划分的网格连接到相邻的网格，但是更新连接关系 将重新划分的网格与相邻的网格独立开来，所以它们不再相连 激活以前手动调整和选项来划分网格 Automesh 面板 Mesh Create 2D AutoMesh (F12)24Automeshing - Automesh 面板Mesh Parameters网格划分参数: 将生成正

15、交性更好的四边形网格 保持网格尺寸大致相同 避免产生扭曲的网格 强制相对的表面边界使用相同的网格密度 Automesh 面板 Mesh Create 2D AutoMesh (F12)25Map as RectangleFree (Unmapped)QuadMixedTriasR-triasMesh Methodsmesh method :Autodecide 自动选择以下的一种方法map as rectangle 用于矩形区域，有时也可以用于其他形状map as triangle 用于三角形区域map as pentagon 用于五边形区域free (unmapped) 用于任何形状的区域A

16、utomeshing 网格划分模式（The Meshing Module）Mesh Style 续 Element type 和 method结合起来决定了所划分网格的整体 “style” 这种 “style” 能够通过不同密度值之下网格的转换来观察:Mesh TypesAutomesh 面板 Mesh Create 2D AutoMesh (F12) Interactive 26bias style:Automeshing - 网格划分模式(The Meshing Module)Biasing 在生成节点时控制节点的分布BiasingChecks 评估所生成的网格的质量Automesh 面板

17、 Mesh Create 2D AutoMesh (F12) Interactive27Automeshing - Automesh 面板Automesh 面板 Surface Deviation （表面弦差选项）Automeshing-DEMOAutomesh实例操作Continue -1_tv-rib.hm2829长宽比(Aspect Ratio): 该比例计算的是最长边与最短边（或者是角点至其对边的最短距离“至最近节点的高”）之比。锥度(Taper ratio)对于四边形单元，其两条对角线可以将四边形单元划分成右图所示4个三角形单元，找到其中面积最小的三角形单元，锥度的定义如右侧公式所示

18、。翘曲(Warpage): 这个参数衡量了一个单元（或者对于实体单元的一个单元表面）偏离平面的程度。因为三个节点即可定义一个平面，所以该检查项只适用于四边形单元。四边形单元被其对角线分成两个三角形单元,这两个三角形单元法向量之间的夹角即为该四边形网格的翘曲。内角(Interior Angles) 这些最大和最小内角值用来单独评价三角形单元和四边形单元。检查2D网格: 单元质量参数30弦差(Chordal deviation)是指近似曲线与真实曲线之间的垂直距离雅克比(Jacobian):该参数衡量了一个单元偏离其完美形状的程度，比如任意三角形偏离正三角形的程度 。雅克比的取值范围为0.0 至

19、1.0, 1.0 代表形状完美的单元。最小长度(Length min):指角点至其对边（在四面体网格中指角点至其对面）的最短距离，代表了“至最近节点的高”。扭曲(Skew) ：对于三角形单元，该参数计算的是用90减去从某一角点至其对边作的中线和其对应中位线之间较小的那个夹角值。(即90-min(a ,b) 检查2D网格: 单元质量参数检查2D网格：网格质量修复2D面板qualityindex31cleanup toolsContinue -1_tv-rib.hm网格质量检查与修复实例操作322D网格划分 - 过程和策略用几何清理工具来修复曲面的连接关系自动划分（Automesh）表面网格设置所

20、需的大概的网格尺寸使用类型和算法来设置总体的网格划分风格 （style）改变独立边界的网格密度以找到更好的网格划分模式在有问题的表面改变网格密度变化率(这也可以改变网格划分模式)使用HyperMesh的网格编辑工具来修复10-20%质量较差或者网格模式较差的网格 如果一次网格划分中，有90%的网格质量较好，那么就接受它，去修复10%质量较差的网格经验是关键: 经验!目标: 获得80-90%质量较好的网格其它网格功能1. Add Washer2. mesh edit3. ruled spline skin drag等33Add Washer 功能对已有网格编辑Washer3435Mesh Edi

21、t: Imprint压印“Imprint” Mesh 2D 页 mesh edit imprint选择现有的 ps进行压印。原始 蓝色单元由桔色单元偏移得到蓝色原始单元被压印进目标单元（桔色）蓝色原始单元被压印进桔色目标单元，并且将单元放置于桔色单元的component中。桔色目标单元被压印至蓝色原始单元在该例中，位于下方的圆管表面被重新划分以匹配蓝色表面上的网格，两者都被保存。36Mesh Edit: Imprint压印“Imprint” 网格 2D 页 mesh edit imprint使用imprint子面板使不同的，重叠的网格形式变成一致的，相互匹配的形式，以在它们之间生成更好的连接。

22、Imprint功能是非常有用的，例如：当一个壁架将两个部件连接起来时，或者有时两个不同的部件（component）必须被紧固在一起。 通过使相互独立的components以节点对节点的形式相互匹配，使焊接，粘接，甚至是螺栓连接更加精确。压印网格同样可以用来处理基于四边形过度的焊点网格干涉的问题。37Mesh Edit面板 延伸(Extend)“Extend” 网格 2D 页 mesh edit extend选中节点可以延伸至elems或comps.在该例中，一个component(粉色)被延伸来连接另外两个component(蓝色和棕色)。38Mesh Edit面板 延伸(Extend)“Extend” 网格 2D 页 mesh edit extend用extend子面板在没有连接好的（需要被正确连接）两个comp之间创建光顺的网格连接。网格可以通过压印来使co