hypermesh基础培训教程

1、2022/7/71 HyperMesh基础培训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Chapter1 Introduction to HyperMesh (bumper.hm)目的：了解HM的菜单布局结构 学习使用各类菜单操作 HyperMesh窗口简介（一）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

3、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 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 Collector具有不同的类型，不同类数据应存放在不同类型的Collector内Chapte

4、r2 Creating an FEA Model（spring0.hm) 目的：1 学习利用HyperMesh建立有限元模型 2 学习如何输出FEM文件递交给求解器进行求解 3 学会利用HyperMesh后处理功能，查看计算结果（如 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。 材料：steel E=2.0e+5 Nu 边界条件： 一端约束，一端受若干种力（3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Spring Linear

5、Analysis with Optistruct建立有限元模型有限元求解结果分析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 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HyperMesh缺省文件 hm.cfg 内部配置文件 command f 命令文件 hmmenu.set 用户界面配置文件 feinput tra

6、nslator name.hmx 不支持的FEM内容文件 feinput translator name.msg 输入信息文件Chapter3 Geometry Clean Up（con_rod.igs)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 face surface edge shared edge free edge non-manifolded edge free point fixed point利用defeature清除不必要的细小特征 孔倒角清除前清除后Chapter4 网格划分 目的：学习2D、3D单元网格划分 了解各类单元质量检查指标 2D mesh t

7、ria3D meshtetraEdgeT-connectionsQuality check 自动 3D单元网格划分(仅限于tetra)清除检查形成封闭的2D mesh 面X2D Element CheckCTRIA3 Element CheckCQUAD4 Element Check单元质量检查CTRIA3 Element CheckElement length2 Interior Angle3 Aspect Ratio Aspect ratio= maximum side length / minimum side length4 Skew CTRIA3 Skew Angle SKEW =

8、90 MIN(a1,a2,a3) a1a3 a2CQUAD4 Element Check 1 Interior Angle 2 Aspect Ratio 3 Skew Angle 4 Warp Angle 5 Chordal Deviation 6 Jacobian CQUAD4 Aspect Ratio 即最大边长于最小边长之比。 AR =L max/LminL minL maxCQUAD4 Skew Ratio即对应边中点连线的夹角中最小角的余角。SA = 90 - MIN(d1, d2)dCQUAD4 Warp Angle 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

9、角的最大夹角，该角即为Warp Angle 。 WARPAGE = Maxa1,a2 12CQUAD4 Chordal Deviation即单元各边中点与该点在对应面上的投影点的距离值。 Jacobian Ratio 单元内各个积分点Jacobian 矩阵值中的最小值与最大值之比。the smallest Jacobian matrixJacobian Ratio= the largest Jacobian matrix 3D Element Check CTETRA Element Check 1 Element Length 2 Tetra Aspect Ratio 3 Volumetri

10、c Skew 4 Tetra CollapseCTETRA Aspect Ratio 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 minCTETRA Volumetric Skew 对于任意单元，HyperMesh 假设定义了一个过4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V ideal= 8r3/93 。参照理想四面体的体积，按下列公式，计算得到Volumetric Skew值。 volumetric

11、skew =(V ideal V actual)/V ideal V ideal= 8r3/93 Ideal Actual CTETRA Collapse 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 ，即为tet collapse值。 tet collapse = MIN ( hi / sqrt(Ai) )/1.24i = 1,2,3,4hiAiDay 2Chapter1 Automeshing（c-channel0.hm)目的：学习使用automesh 菜单的各项功能Automesh两种网格划分模式automaticinteractiveDe

12、nsityAlgorithmBiasing DetailsCheck 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 :Creating a 2-D Mesh(strut.iges) 目的：学习利用各种不同的方法创建2D几何和网格。 步骤：1 创建材料 mat collectors 2 创建6个comp collectors 放置2D几何和单元 放置3D单元 2D_endA2D_arm2D_endB3D_endA3D_arm3D_endBpsolidCard image 3 创建2D 几何和单元Spin旋转中心 被旋转线通过线段扫略构成面Ruled选择两根端线构成直纹面Skin选择若干条线构建平面Spline选择若干条线构成闭合区域以形成面Chapter3 :Creating a 3-D Mesh 目的：学习利用不同方法，在上题基础上创建3D