HyperMesh基础培训教程中文.pptx

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1、培训日程及主要培训内容：第一天：HyperMesh基本内容简介 利用HyperMesh建立有限元模型及计算 HyperMesh几何清理功能及网格生成第二天：HyperMesh自动划分网格功能 其它网格生成菜单介绍 后处理功能第1页/共46页CAD设计建立计算模型解算器求解查看计算结果80CAE基本流程有限元前处理占用80时间HyperMesh是高性能的前后处理软件，大大缩短CAE的时间及成本HyperMeshPre-ProcessX第2页/共46页计算结果准确性依赖于网格质量HyperMesh 能够快速自动地生成高质量的网格HyperMesh 提供了网格质量跟踪检查的功能第3页/共46页Hyp

2、erMesh具有修改模型的功能 HyperMesh为不同领域提供相应特色流程菜单第4页/共46页Chapter1IntroductiontoHyperMesh(bumper.hm)目的：了解目的：了解HM的菜单布局结构的菜单布局结构学习使用各类菜单操作学习使用各类菜单操作第5页/共46页HyperMesh窗口简介（一）第6页/共46页HyperMesh窗口简介（二）Graphics Area显示几何，模型及曲线显示当前操作状态及当前信息信 息 栏Macro MenuPermanentMenu主 菜 单 区：HyperMesh 根 据 菜 单 的 功 能 将 其 分 成 七 页：Geom:几何编

3、辑及线生成的功能菜单1D:一维单元的生成及编辑功能菜单2D:二维单元和曲面的生成及编辑功能菜单3D:三维曲面和单元的生成及编辑功能菜单Bcs:施加边界条件，载荷等功能的菜单Tool:模型编辑及检查功能菜单Post:后处理及编辑PLOT功能菜单 第7页/共46页Collector概念介绍几 何 图 形单 元 网 格材 料 模 型载 荷 数 据特 性 数 据 有限元模型内需要输入不同类型的数据Collector HyperMesh将数据存放在被称为Collector的结构内ComponentComponentMatcollectorLoadcollectorPropterycolloter Col

4、lector具有不同的类型，不同类数据应存放在不同类型的Collector内第8页/共46页Chapter2CreatinganFEAModel（spring0.hm)目的：目的：1学习利用学习利用HyperMesh建立有限元模型建立有限元模型2学习如何输出学习如何输出FEM文件递交给求解器进行求解文件递交给求解器进行求解3学会利用学会利用HyperMesh后处理功能，查看计算结果（如后处理功能，查看计算结果（如应力、位移等）应力、位移等）模型：分析一端约束的弹簧在三种受力条件下的位移情况。模型：分析一端约束的弹簧在三种受力条件下的位移情况。材料：材料：steelE=2.0e+5Nu=0.3边

5、界条件：边界条件：一端约束，一端受若干种力（一端约束，一端受若干种力（3个工况）个工况）1 compression 2 lateral 3 comb大小10000大小10000Y方向方向垂直于弹簧端面compression lateral用 load 卡组合单个载荷第9页/共46页Spring Linear Analysis with Optistruct建立有限元模型有限元求解结果分析第10页/共46页常规建模流程读入文件（HM,CAD,FEM）建立Mat collectors输入材料参数生成Component几 何 清 理(Geometry Cleanup)生成2D网格生成3D网格清 理

6、模 型建立载荷Collectors(Loadcols)添加载荷建立载荷工况利用optistrut解算器求解利用HyperMesh进行后处理设置计算参数输出有限元文件设 置 模 板第11页/共46页HyperMesh缺省文件 hm.cfg 内部配置文件 command.cmf 命令文件 hmmenu.set 用户界面配置文件 feinput translator name.hmx 不支持的FEM内容文件 feinput translator name.msg 输入信息文件第12页/共46页Chapter3 Geometry Clean Up（con_rod.igs)目的：学习各种几何清理技巧，为

7、网格划分做准备第13页/共46页几何清理的基本术语 face surface edge shared edge free edge non-manifolded edge free point fixed point第14页/共46页利用利用defeature清除不必要的细小特征清除不必要的细小特征孔倒角清除前第15页/共46页清除后第16页/共46页Chapter4网格划分网格划分目的：学习目的：学习2D、3D单元网格划分单元网格划分了解各类单元质量检查指标了解各类单元质量检查指标2D mesh tria3D meshtetraEdgeT-connectionsQuality check 自

8、动 3D单元网格划分(仅限于tetra)清除检查形成封闭的2D mesh 面X第17页/共46页2DElementCheckCTRIA3ElementCheckCTRIA3ElementCheckCQUAD4ElementCheckCQUAD4ElementCheck单元质量检查第18页/共46页CTRIA3ElementCheckCTRIA3ElementCheck1Elementlength2 InteriorAngle3AspectRatio Aspectratio=maximumsidelength/minimumsidelength第19页/共46页4 SkewCTRIA3SkewA

9、ngleSKEW=90MIN(a1,a2,a3)a1a3 a2第20页/共46页CQUAD4ElementCheckCQUAD4ElementCheck1 InteriorAngle2AspectRatio3SkewAngle4WarpAngle5ChordalDeviation6Jacobian第21页/共46页CQUAD4AspectRatio即最大边长于最小边长之比。即最大边长于最小边长之比。AR=Lmax/LminL minL max第22页/共46页CQUAD4SkewRatio即对应边中点连线的夹角中最小角的余角。即对应边中点连线的夹角中最小角的余角。SA=90-MIN(d1,d2

10、)d第23页/共46页CQUAD4WarpAngle依次沿对角线将四边形分为两个三角形，寻找这两个三角形所在面构成夹角的最大夹依次沿对角线将四边形分为两个三角形，寻找这两个三角形所在面构成夹角的最大夹角，该角即为角，该角即为WarpAngle。WARPAGE=Maxa1,a212第24页/共46页CQUAD4ChordalDeviation即单元各边中点与该点在对应面上的投影点的距离值。即单元各边中点与该点在对应面上的投影点的距离值。第25页/共46页 JacobianRatio单元内各个积分点单元内各个积分点Jacobian矩阵值中的最小值与最大值之比。矩阵值中的最小值与最大值之比。the

11、smallest Jacobian matrixJacobian Ratio=the largest Jacobian matrix 第26页/共46页第27页/共46页3DElementCheck第28页/共46页CTETRAElementCheckCTETRAElementCheck 1 ElementLength2TetraAspectRatio3VolumetricSkew4TetraCollapse第29页/共46页CTETRAAspectRatio即单元内最长边长与最短的高度值之比。即单元内最长边长与最短的高度值之比。Tetra AR=the length of the longe

12、st edge/the length of the shortest altitudeiL maxH min第30页/共46页CTETRAVolumetricSkew 对于任意单元，对于任意单元，HyperMesh假设定义了一个过假设定义了一个过4个顶点的球体，再依照球体的半径，个顶点的球体，再依照球体的半径，算出一个理想的四面体的体积，该体积为算出一个理想的四面体的体积，该体积为Videal=8r3/93。参照理想四面体的体积，。参照理想四面体的体积，按下列公式，计算得到按下列公式，计算得到VolumetricSkew值。值。volumetric skew=(V ideal V actual

13、)/V ideal V ideal=8r3/93 Ideal Actual 第31页/共46页 CTETRACollapse对于每一个单元，计算各个顶点到对应面的距离值与对应面面积的平方根之比，取对于每一个单元，计算各个顶点到对应面的距离值与对应面面积的平方根之比，取其中的最小值并除以为其中的最小值并除以为1.24，即为，即为tetcollapse值。值。tet collapse=MIN(hi/sqrt(Ai)/1.24i=1,2,3,4hiAi第32页/共46页Day 2Day 2Chapter1 Automeshing（c-channel0.hm)目的：学习使用目的：学习使用automes

14、h菜单的各项功能菜单的各项功能第33页/共46页Automesh两种网格划分模式automaticinteractiveDensityAlgorithmBiasing DetailsCheck 第34页/共46页 reset meshing parametersinteractive选择 不选择采用当前选择的单元类型、大小等参数划分网格采用对应面上一次选用的参数划分的网格automesh选择 不选择采用当前选择的单元类型、大小等参数划分网格采用对应面上一次选用的参数划分的网格第35页/共46页Chapter2:Creatinga2-DMesh(strut.iges)目的：目的：学习利用各种不同

15、的方法创建学习利用各种不同的方法创建2D几何和网格。几何和网格。步骤：步骤：1创建材料创建材料matcollectorssteelE=2.0E5NU=0.32创建创建6个个compcollectors放置放置2D几何和单元几何和单元放置放置3D单元单元2D_endA2D_arm2D_endB3D_endA3D_arm3D_endBpsolidCard image 第36页/共46页3创建创建2D几何和单元几何和单元Spin旋转中心 被旋转线通过线段扫略构成面第37页/共46页Ruled选择两根端线构成直纹面第38页/共46页Skin选择若干条线构建平面第39页/共46页Spline选择若干条线

16、构成闭合区域以形成面第40页/共46页Chapter3:Creatinga3-DMesh 目的：学习利用不同方法，在上题基础上创建目的：学习利用不同方法，在上题基础上创建3DMesh(Hex)利用利用face 检查检查3D单元的连接单元的连接 学习压力载荷的施加学习压力载荷的施加第41页/共46页LinearSolid 在两个相似的网格面之间，创建在两个相似的网格面之间，创建Hex和和Penta单元。两个面上的单元要求具有相同的数量和布局，但是单元。两个面上的单元要求具有相同的数量和布局，但是大小和形状可以不同。大小和形状可以不同。第42页/共46页SolidMap利用某一端面的面网格，在定义的几何空间内按照特定要求映射拉伸生成体网格。利用某一端面的面网格，在定义的几何空间内按照特定要求映射拉伸生成体网格。第43页/共46页Elementoffset利用面网格偏移生成体网格，单元的法向作为偏移的方向。利用面网格偏移生成体网格，单元的法向作为偏移的方向。第44页/共46页Thanks第45页/共46页感谢您的观看。第46页/共46页