HyperMesh入门教程

Page1AltairHyperWorks10.0HyperMesh基础培训2010年10月30第一讲Page2AltairHyperWorks总体介绍装配批处理网格数据管理碰撞绘图网格多学科优化后处理播放器后处理多体求解器多体前处理优化求解器数值计算Page3HYPERMESH简介航空航天：目前的飞机制造，探测器，火箭发射平台的设计，已经离不开元分析，成为科研发展的必要手段。汽车行业：有限元已经深透到各个设计环节，从结构到内外饰，到噪音，到安全，等等。汽车和航天是目前应用有限元最广泛的两个行业。其他还有建筑抗震，高层抗风，大型水坝，各种家电，手机，小到一个挂钩，生活中的周围无不接触着有限元。Page4自从有了有限元分析以来，就有了很多划分网格的软件，例如Anasys，Ansa，HyperMesh，TrueGrid等等。每种软件都有其响应的长处和短处。相比较而言，HyperMesh因其灵活的可操作性，广泛的数据接口，越来越多的得到了业内人士的认可，目前已经成为欧美，日韩乃至中国的主流前处理软件。Page5第一节HyperMesh操作入门介绍一、HyperMesh的用户界面标题区菜单区工具条图形区宏菜单及模型导航区模板选择状态条主菜单区Page6求解器模板选择默认网格模板自带求解器Page71.HyperMesh的用户界面图形区状态条主菜单区宏菜单及模型导航区工具条①③⑤②⑥⑦④菜单区标题区Page82.下拉菜单区1.标题区新建、导入模型无标题显示打开或者保存或另存显示特定的标题文件操作编辑工具条定制实体对象集几何网格焊点材料属性边界条件分析工具网格morphing结果后处理曲线个性化定制应用帮助调用主菜单区Page9下拉菜单区文件操作文件导入导出练习Page10下拉菜单区编辑查找工具命令脚本了解Page11下拉菜单区工具条定制面板位置命令区位置窗口区域切换工具条显示控制模型导航求解导航(了解)主副模型导航(了解)焊点信息导航实体状态导航实体属性显隐导航宏菜单Page12下拉菜单区工具条定制练习标准实体对象集可视性显示工具视图放大缩小移动旋转图像检查Page13显示控制:视图:工具栏PanCenter(C)RotateLeftRotateRightRotateUpRotateDownRotateClockwiseRotateCounterClockwiseDynamicRotate(A)DynamicSpin(R)•通过在屏幕上抓取一个点并拖拽鼠标实现旋转•相对于光标位置和屏幕中心进行旋转•平移模型•在屏幕上点取一个位置作为模型新的旋转中心沿不同的轴进行旋转Page14HyperMesh的输入设备操作鼠标的操作鼠标与HyperMesh完全集成，几乎应用与用户输入的每一个方面。一些操作除了使用鼠标外还要求按键盘的某一个键。鼠标操作功能左键执行选择操作右键在图形区中取消选择实体，中止图形操作中键在旋转和弧动态运动模式中，拾取模型中的一个点作为新的旋转中心。执行面板中命令。Ctrl+左键动态旋转模型Ctrl+右键平移模型Ctrl+中键放大图形的一个区域Ctrl+中键（滚轮）放大或缩小模型Page15下拉菜单区实体对象集Page16Geom：几何命令宏菜单几何工具网格工具Tools：1.Isolatesurf：从一个三维模型中提出一个内部或外部表面层。这个宏只作用于与选定的曲面附在一起的曲面。其他层和厚度随后被放在一个临时目录中隐藏。2.ThinSolid＝Midsurf：用一条边找出与之相连的面，所组成的闭合三维几何，抽取其中面。3.Washer：将圆周长放大一定倍数（默认值为1.5），随后用这条新的圆周线来切分曲面。这个功能可以帮助在圆孔周围实现更好的网格质量。4.Adjcircpts：在一条内部线上放置3个额外的固定点，然后将这些固定点映射到一条同心的线上。这个功能可以帮助用户生成高质量的网格。Page17QA：网格质量检查命令宏菜单8个按钮可以用来分离出任何不能通过某项单元质量检查的单元。这些宏只显示那些不合格的单元。质量报告SplitWarped：处理整个模型，将所有warpage大于某个设定值的四边形单元沿其对角线拆分成两个三角形单元FindAttached：找出所有与当前显示出来的单元（不合格单元）相连的单元。Remesh：重新划分选定的单元和与这些单元相连的1-3层单元。重新划分不改变当前的单元大小，不破坏原有的连接，但使用混合的单元类型。Smooth：对选定的单元和与这些单元相连的1-3层单元应用smooth算法提高其质量和外观。FindBetween：寻找被两个组件同时共享的单元。模型检查的ShortCutsPage18Help按钮进入每个面板或子面板后，按此按钮，可以弹出一个页面，里面有该面板或子面板的详细使用说明和功能介绍，在不了解面板时使用是很方便的。注：Help使用英文说明，至今没有中文翻译版本。Page19键盘的操作尽管大多数HyperMesh操作使用鼠标，但是用户必须使用键盘输入文件名，组件名或标题信息，及数字。此外还有一些键盘热键，可以直接操作永久菜单中的视图操作功能，热键与菜单中的字符相同。用户也可使用上下左右的箭头键旋转模型。热键操作B返回到以前操作的视图中Z缩放视图P刷新显示W窗口局部显示F充满窗口R旋转C设定视图中心T设定视角显示A弧形旋转S当鼠标上下移动时动态缩放视图M关闭菜单项，只显示图形（再按M回到菜单显示）+或-逐步缩放视图↑←↓→逐步旋转视图Page20HyperMesh的默认快捷键列表功能键对应菜单加Shift键后的对应菜单加Ctrl键后的对应菜单F1隐藏线（hiddenline）颜色（color）打印幻灯片（printslide）F2删除（delete）临时节点（tempnodes）幻灯片文件（slidefile）F3替代（replace）边（edges）打印EPS（只对UNIX系统）F4距离（distance）移动（translate）EPS文件F5隐藏显示（mask）寻找（find）打印B/WEP3文件F6单元编辑（elementedit）分割（split）JPEG文件F7节点对齐（alignnode）投影（project）F8创建节点（createnode）节点编辑（nodeedit）F9编辑线（lineedit）面编辑（surfedit）F10检查单元（checkelement）法线（normal）F11几何清理（quickedit）组织（organize）F12自动划分网格（automesh）平滑（smooth）Page21第二节HyperMesh实体类型及模型组织:•几何•点•曲线•曲面•体•连接（用于建立连接）•有限元模型•节点•临时节点（用一个小圆圈表示）•单元点曲线曲面节点单元临时节点实体Page22HyperMesh实体类型•有限元载荷•载荷（约束，力，压力等）•约束方程（节点间的数学关系）•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）约束力压力接触面Page23HyperMesh实体类型•多体•椭球体(定义一个刚体形状)•多体平面(定义一个刚体形状)•多体连接(定义两个刚体之间的连接)•安全性分析•传感器(定义一个事件启动开关)•控制体积(定义气囊)Page24HyperMesh实体类型•坐标实体•坐标系（坐标轴）•向量•参考实体•集（特定类型实体的简单列表）•块（包含在方盒空间内的实体列表）•一维单元横截面•梁截面（用于定义单元属性中的截面属性）坐标系梁截面向量Page25HyperMesh实体类型•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•Loadsteps载荷工况（载荷集的组合•Outputblocks输出块（特定实体的分析输出请求）•标签•Titles一曲线标题(给曲线加个标题)•Tags实体标贴(给实体指定个名字)TagsTitles有一条曲线的绘图Page26HyperMesh实体类型•Morphing(网格变形)•Handles–控制柄：用于在变形过程中控制模型形状•Domains–域：用于把模型分成若干区域(针对基于domain的morphing)•Morphvolume–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）•Morphconstraints–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•Shapes–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SymmetriesHandlesDomainsMorphVolumePage27HyperMesh实体类型•优化•Designvars–优化变量：优化过程中可变的量(例如：厚度)•Optiresponses–优化响应：优化过程被测量的值(例如：冯米赛斯应力)•Objectives–目标：取最大（最小）值的响应。例如：重量•Dobjrefs–目标参照：用于定义minmax/maxmin优化的目标参考响应(如:最小化最大冯米赛斯应力)•Opticonstraints–优化限制(例如：冯米赛斯应力屈服应力)•Optidscreens–约束过滤以减小计算时间•Dvprels–设计变量与属性关联•Desvarlinks–设计变量关联•Dequations–通过计算得到的测量值•Optitableentrs–常数列表•Opticontrols–优化算法控制参数•DDVals–用于设计变量定义的离散值Page28模型组织:Collectors•Hypermesh中模型是通过“collectors”组织的•Collectors分为很多类•大部分hypermesh实体必须被放置在某个collector中•每种类型collector放置指定类型的一种或几种实体Collector类型可放置的实体类型:Component部件单元,几何点,线,曲面,连接Multibody多体椭球体,多体联接,多体平面,传感器Assembly组件部件,多体,装配体LoadCollector载荷集载荷,约束方程Material材料无(材料和属性不包含其它实体但仍然作为collectors来对待)Property属性SystemCollector坐标系集坐标系VectorCollector向量集向量BeamSectionCollector梁截面集梁截面Page29模型组织:Collectors•一个实体只能属于一个给定类型的collector•例如：一个单元只能放在一个component中•可以创建多个同一类型的collector•同一个collector中的实体具有相同颜色•可以按照用户的需要进行组织每个部件一个component一个部件放在多个component中Component1Component2Component3Component1Component2Component3Component4Page30模型组织:Collectors•Modelbrowser模型浏览器•通过树状的层级结构查看collectors和assemblies•创建、删除、重命名collectors•编辑collector属性•将collectors组织成assemblies•通过鼠标左键拖放在Collector上右击有高级选项Page31模型组织:Collectors•新创建的实体被放置在当前collector“currentcollector”•新创建的collector被自动设置为当前collector•Modelbrowser可在模型树中用右键切换当前collector.•IncludeBrowser用来切换当前include.•Organize面板用于将实体移入另一个collectorBold“CurrentCollector”Bold“CurrentInclude”Page32模型组织:Tools•Panels面板•Collectors–创建新collec