Hy-erMesh基础培训教程-中文版-课件

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1、2024/4/251 HyperMesh基础培训培训日程及主要培训内容培训日程及主要培训内容：第一天：第一天：HyperMesh基本内容简介基本内容简介利用利用HyperMesh建立有限元模型及计算建立有限元模型及计算 HyperMesh几何清理功能及网格生成几何清理功能及网格生成第二天：第二天：HyperMesh自动划分网格功能自动划分网格功能 其它网格生成菜单介绍其它网格生成菜单介绍后处理功能后处理功能CAD设计设计建立计算模型解算器解算器求解求解查看计算结果查看计算结果80CAE基本流程基本流程有限元前处理占用有限元前处理占用80时间时间HyperMesh是高性能的前后处理软件，是高性能

2、的前后处理软件，大大缩短大大缩短CAE的时间及成本的时间及成本HyperMeshPre-ProcessX计算结果准确性依赖于网格质量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提供了网格质量跟踪检查的功能HyperMesh具有修改模型的功能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为不同领域提供相应特色流程菜单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

3、学习使用各类菜单操作HyperMesh窗口简介（一）窗口简介（一）HyperMesh窗口简介（二）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主主菜菜单单区区：HyperMesh根根据据菜菜单单的的功功能能将将其其分分成成七七页页：Geom:几何编辑及线生成的功能菜单几何编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三维曲面和单元的生成及编辑功能菜

4、单Bcs:施加边界条件，载荷等功能的菜单施加边界条件，载荷等功能的菜单Tool:模型编辑及检查功能菜单模型编辑及检查功能菜单Post:后处理及编辑后处理及编辑PLOT功能菜单功能菜单 Collector概念介绍概念介绍几 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有限元模型内需要输入不同类型的数据CollectorHyperMesh将数据存放在被称为将数据存放在被称为Collector的结构内的结构内ComponentComponentMatcollectorLoadcollectorPropterycolloterCollector具

5、有不同的类型，不同类数据应存放在不同类型的具有不同的类型，不同类数据应存放在不同类型的Collector内内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+

6、5Nu=0.3边界条件：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）1compression2lateral3comb大小大小10000大小大小10000Y方向方向方向垂直于弹簧端面方向垂直于弹簧端面compressionlateral用用load卡组合卡组合单个载荷单个载荷Spring Linear Analysis with Optistruct常规建模流程常规建模流程读入文件读入文件（HM,CAD,FEM）建立建立Matcollectors输入材料参数输入材料参数生成生成Component几几何何清清理理(GeometryCleanup)生成生成2D网

7、格网格生成生成3D网格网格清清理理模模型型建立载荷建立载荷Collectors(Loadcols)添加载荷添加载荷建立载荷工况建立载荷工况利用利用optistrut解算器解算器求解求解利用利用HyperMesh进行后处理进行后处理设置计算参数设置计算参数输出有限元文件输出有限元文件设设置置模模板板HyperMesh缺省文件缺省文件hm.cfg内部配置文件内部配置文件command.cmf命令文件命令文件hmmenu.set用户界面配置文件用户界面配置文件feinputtranslatorname.hmx不支持的不支持的FEM内容文件内容文件feinputtranslatorname.msg输入

8、信息文件输入信息文件Chapter3GeometryCleanUp（con_rod.igs)目的：学习各种几何清理技巧，为网格划分做准备目的：学习各种几何清理技巧，为网格划分做准备几何清理的基本术语几何清理的基本术语facesurfaceedgesharededgefreeedgenon-manifoldededgefreepointfixedpoint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孔倒角倒角清除前清除前清除后清除后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2Dme

9、sh tria3DmeshtetraEdgeT-connectionsQualitycheck自动自动3D单元网格划分单元网格划分(仅限于仅限于tetra)清除清除检查检查形成封闭的形成封闭的2Dmesh 面面X 2DElementCheckCTRIA3ElementCheckCTRIA3ElementCheckCQUAD4ElementCheckCQUAD4ElementCheck单元质量检查单元质量检查CTRIA3ElementCheckCTRIA3ElementCheck1Elementlength2 InteriorAngle3AspectRatioAspectratio=maximu

10、msidelength/minimumsidelength4 SkewCTRIA3SkewAngleSKEW=90MIN(a1,a2,a3)a1a3 a2CQUAD4ElementCheckCQUAD4ElementCheck1 InteriorAngle2AspectRatio3SkewAngle4WarpAngle5ChordalDeviation6JacobianCQUAD4AspectRatio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 maxCQUAD4SkewRatio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

11、的余角。SA=90-MIN(d1,d2)dCQUAD4WarpAngle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，该角即为成夹角的最大夹角，该角即为WarpAngle。WARPAGE=Maxa1,a212CQUAD4ChordalDeviation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。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。thesmallestJa

12、cobianmatrixJacobianRatio=thelargestJacobianmatrix3DElementCheckCTETRAElementCheckCTETRAElementCheck 1 ElementLength2TetraAspectRatio3VolumetricSkew4TetraCollapseCTETRAAspectRatio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 longest edge/the length of the shortest altitudeiL maxH mi

13、nCTETRAVolumetricSkew 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，该体积为照球体的半径，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，按下列公式，计算得到。参照理想四面体的体积，按下列公式，计算得到VolumetricSkew值。值。volumetric skew=(V ideal V actual)/V ideal V ideal=8r3/93Ideal Actual CTETRACollapse对于每一个单元，计算各

14、个顶点到对应面的距离值与对应面面积的平对于每一个单元，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方根之比，取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=1,2,3,4hiAiDay 2Chapter1 Automeshing（c-channel0.hm)目的：学习使用目的：学习使用automesh菜单的各项功能菜单的各项功能Automesh两种网格划分模式automaticinteractiveDensityAlgorithmBiasing DetailsCheck

15、 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Chapter2:Creatinga2-DMesh(strut.iges)目的：目的：学习利用各种不同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

16、元放置放置3D单元单元2D_endA2D_arm2D_endB3D_endA3D_arm3D_endBpsolidCardimage3创建创建2D几何和单元几何和单元Spin旋转中心旋转中心被旋转线被旋转线通过线段扫略构成面通过线段扫略构成面Ruled选择两根端线构成直纹面选择两根端线构成直纹面Skin选择若干条线构建平面选择若干条线构建平面Spline选择若干条线构成选择若干条线构成闭合区域以形成面闭合区域以形成面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

17、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。和布局，但是大小和形状可以不同。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。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。Thanks