Hypermesh实习报告

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1、Hypermesh实习报告什么是有限元分析有限元分析是使用有限元方法来分析静态或动态的物理物体或物理系统。在这种方法中一个物体或系统被分解为由多个相互联结的、简单、独立的点组成的几何模型。在这种方法中这些独立的点的数量是有限的，因此被称为有限元。由实际的物理模型中推导出来得平衡方程式被使用到每个点上，由此产生了一个方程组。这个方程组可以用线性代数的方法来求解。有限元分析的精确度无法无限提高。元的数目到达一定高度后解的精确度不再提高，只有计算时间不断提高。有限元分析可被用来分析比较复杂的、用一般地说代数方法无法足够精确地分析的系统，它可以提供使用其它方法无法提供的结果。在实践中一般使用电脑来解决

2、在分析时出现的巨量的数和方程组。分析一个物体或系统中的压力和变形时有限元分析是一种常用的手段，此外它还被用来分析许多其它问题如热传导、流体力学和电力学。有限元分析通常借助计算机软件完成，著名工程软件有 MSC Nastran，ANSYS，2D-sigma等。在此次的培训中我们是对HyperWork软件进行学习，主要是其中的HyperMesh模块进行学习。HyperMesh是一个高性能、开放式有限单元前后处理器，让您在一个高度交互和可视化的环境下验证及分析多种设计情况。以下是我在这几天的学习中的一些总结一 Hypermesh界面熟悉及常用快捷键1.操作界面1） 下拉菜单：标题栏下方，通过这些菜单

3、选项进入hypermesh的不同功能模块2） 快捷工具栏：一些常用的工具3） 图形区：显示几何、有限元模型、XY曲线图和结果图4） 页面菜单：主菜单，包括多个子菜单5） 面板菜单:显示每一页面上可用的功能，可通过点击与功能相应的按钮来实现这些功能。6） 标签域：在图形区左侧，列出一些有用的工具，包括多个特征界面，如UTILITY菜单，MODEL浏览器和SOLVER浏览器等。2. 常用快捷键介绍F2删除F3合并节点F4测量F5隐藏F6网格编辑F7节点对齐F8节点创建F11快速几何清理F12网格划分Shift+F2临时节点创建与编辑Shift+F3边界查找与缝合Shift+F10单元法向量Shif

4、t+F4对象平移translateShift+F7投影ProjectShift+F11对象管理organizeCtrl+F1（=Ctrl+F2）去背景截图Ctrl+鼠标左键 旋转Ctrl+鼠标右键 平移Ctrl+鼠标滚轮 缩放F键 全屏二 导入与导出文件Hypermesh可以导入很多种类型的文件，如网格、几何模型等。通过ImportSloverDeck选项可以进行文件的导入。选择要导入文件的类型，注意要导入文件的单位，然后在电脑中选择要导入的文件打开。同样道理也可以进行文件的导出。通过ExportSolverDeck选项进入文件导出界面三 建立图层在网格的划分过程中，如果可以熟练的应用图层来进

5、行网格的划分，会使操作更加方便快捷。应用components命令可以创建新的图层，还可以对图层进行相应的设置，如颜色，名称等。三 几何图形修复与清理再导入的几何模型中，有的几何模型往往会有一些错误或者不规范的地方，在画网格之前应该将这些地方进行改正或者处理。首先将显示方式改到2Dtopo模式下在该模式下，图中出现了绿色、黄色和红色的线。其中绿色的线表示公共边，红色的线表示自由边，黄色表示重复曲面。在网格划分前应将自由边和重复曲面进行处理。1.对于重复曲面可以用defeature命令进行处理可以通过该指令找到所有重复曲面，然后依次删除。2. 对自由边进行处理应用edgeedit命令对自由边进行处

6、理，选择toggle命令，将数值设置为网格大小的十分之一左右。选择想要留下的边单击，其余自由边也进行同样的处理。这个地方说明它确实了一条曲面，可应用surfaces命令进行修改。单击surfaces选项，将两个选项选择，第一个代表自动添加曲面，表明只要有封闭的曲线就能制造出一个曲面。选完之后单击封闭的红色曲线就可以填充缺失的曲面。这个地方是一个多余的曲面，可以用surfacesedit命令来进行处理，选择trim with surfs选项应用面进行切割。先选择需要别切除的面，然后选择切割面，点击trim进行切割。最后用delete命令将切割完的多余曲面删除。最后所有几何错误全部都被修改，所有线

7、全部呈现绿色，表示几何图形没有错误，可以进行下一步处理。以上的部分处理，不止这一种方法，也可以用quickedit，命令来进行处理。四 几何模型的简化处理在网格划分之前可以对几何模型进行一些简化处理，一些小特征的存在会影响网格的质量。例如一些小孔和倒角都可以删除，圆角可以拉平，以及一些多余的几何结构。这些简化处理并不会影响对几何模型的一些受力，应变，热量的有限元分析。例如，以上的模型可以将上方四个小圆孔删除，面与面之间的圆弧可以删除，模型的圆角应改为直角。1.首先先删除四个小圆孔。选择defeature选项，选择pinholes选项，选择surfs，给定一个直径范围。选择孔所在的曲面，或者全部

8、曲面，然后点击find，系统会自动找出需要删除的孔。左键单击需要删除的孔，右键单击想要保留的孔。2.接下来删除曲面间的圆角，同样在defeature命令下选择surf fillets选项。选择surfs，给定一个圆角半径范围，单击find，系统自动找出范围内的圆角，同样左键删除右键保留。3. 拉平几何模型的圆角，同样是在defeature命令下选择edge fillets选项。选择fillets，然后给定圆角半径范围，点击find，系统自动寻找可修改的圆角，左键单击确认右键单击保留。这是修改之后的几何模型。以上的许多操作同样可以用quickedit命令来进行。如unslipt surf可以用来

9、删除小孔，trim-intersect可以消除圆角等等。以上是没经过简化处理的几何画出的网格与经过简化处理的几何画出的网格的对比，可以发现质量明显好了许多。五 2D网格壳单元划分Hypermesh提供了许多许多网格划分功能，其中2D网格划分有automesh，rule功能，spline功能，skin功能，drag功能，element offset功能，line drag功能等，其中automesh功能的实现基于几何表面的2D网格自动划分。1. 中面抽取对于一些壳状的几何体或者薄壁形状对其进行cae分析时，通常对其进行抽中面处理。Hypermesh拥有非常强大的中面抽取功能。在geometry模

10、式下选择midsurface选项进入中面抽取菜单，选择第一个auto midsurface，然后选择一个平面单击extract，系统自动抽取中面。也可以用其他功能完成同样的工作在左侧进入Geom/Mesh，点击ThinSolid=Midsurf。选择一条代表厚度的曲线在选择某一侧的曲面，然后点击proceed，中面就自动被抽取好了。在hypermesh中对于中面的抽取还有许多其他方法。2. 几何与网格的编辑通常复杂构件的2D网格的划分，首先需要根据面的形状以及构件的特征将面分割为便于控制和划分的小面。再从一个面入手进行分网，接着划分与其相连的面，以保证网格的质量以及连续性。该几何有许多孔，结构

11、比较复杂，可以应用quick edit对其进行切割等编辑。1）首先去掉模型上的长条形孔进入quick edit菜单，选择unsplit surf，然后单击需要删除的孔。2） 然后进行几何的细化首先先把大圆四等分选择add point on line，然后选择点的个数，点击需要添加点直线，在直线上添加一个点，将所有大圆分成四等分。3） 切割然后对几何进行切割选择split surf-line先单击点，然后单击曲线进行切割。通过以上的命令及操作将模型切割到如下图所示然后对上面圆孔进行切割选择washer split选项，单击上方的小圆孔。使小圆孔被切割成如图所示。通过上述的命令，最终将上面切割成如

12、图所示的样子。4） 网格划分进入2D模式下，选择automesh选项。选择surfs，选择要划分网格的平面，点击mesh。然后对网格进行调整点击网格上的数字改变网格的数量对网格进行调整，左键单击数字增加网格数量，右键单击数字减少网格数量，然后鼠标中键确认。将网格调整到规整，符合要求。同样的方法选择其他的面进行网格的划分。选择mesh style选择通过五边形映射，点击mesh，进行网格划分。同样的方法对网格数量进行修改，直到网格规整，符合要求。如果通过改变网格个数无法获得规整的网格，可以继续使用quick edit对几何进行切割，如上图所示。其余面同样按上述操作处理。如果只有部分网格划分不规整

13、（如上图），可以对其进行单独处理。将surfs改为elems，对局部进行网格划分，将网格改为符合要求的样子。通过对几何的切割和一些其他编辑，可以提升网格的整体质量。绝大多数地方都可以实现规整的网格划分，极个别地方保存一两个三角形网格，不太影响整体质量。心得体会以上就是我这几天以来所掌握的内容。实体网格的划分只学习了一丁点，所以没有写到报告中。学了这些天发现有限元分析并不简单，最大的困难就是软件全部是英文的，学起来有些吃力，发现自己的专业英文并不过关，还有待提高。随说2D网格划分学的时间比较长，但是用起来也并不是特别熟练，尤其是几何的前处理不知道该如何简化，几何的切割也不是特别熟悉。在学习期间感谢老师的辛苦指导，收获了很多知识，开阔了视野，认识到自己的不足，但是也提起了我对有限元分析的兴趣。我会利用空余或者假期时间继续对有限元软件进行学习，填补自己的不足。