Hypermesh实习报告.docx
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Hypermesh实习报告.docx
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Hypermesh实习报告
Hypermesh实习报告
什么就是有限元分析
有限元分析就是使用有限元方法来分析静态或动态得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得、简单、独立得点组成得几何模型。
在这种方法中这些独立得点得数量就是有限得,因此被称为有限元。
由实际得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得方法来求解。
有限元分析得精确度无法无限提高。
元得数目到达一定高度后解得精确度不再提高,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得、用一般地说代数方法无法足够精确地分析得系统,它可以提供使用其它方法无法提供得结果。
在实践中一般使用电脑来解决在分析时出现得巨量得数与方程组。
分析一个物体或系统中得压力与变形时有限元分析就是一种常用得手段,此外它还被用来分析许多其它问题如热传导、流体力学与电力学。
有限元分析通常借助计算机软件完成,著名工程软件有 MSCNastran,ANSYS,2D-sigma等。
在此次得培训中我们就是对HyperWork软件进行学习,主要就是其中得HyperMesh模块进行学习。
HyperMesh就是一个高性能、开放式有限单元前后处理器,让您在一个高度交互与可视化得环境下验证及分析多种设计情况。
以下就是我在这几天得学习中得一些总结
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,通过这些菜单选项进入hypermesh得不同功能模块
2)快捷工具栏:
一些常用得工具
3)图形区:
显示几何、有限元模型、XY曲线图与结果图
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得功能,可通过点击与功能相应得按钮来实现这些功能。
6)标签域:
在图形区左侧,列出一些有用得工具,包括多个特征界面,如UTILITY菜单,MODEL浏览器与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
Shift+F4 对象平移translate
Shift+F7 投影Project
Shift+F11对象管理organize
Ctrl+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得文件,如网格、几何模型等。
通过ImportSloverDeck选项可以进行文件得导入。
选择要导入文件得类型,注意要导入文件得单位,然后在电脑中选择要导入得文件打开.
同样道理也可以进行文件得导出。
通过ExportSolverDeck选项进入文件导出界面
三建立图层
在网格得划分过程中,如果可以熟练得应用图层来进行网格得划分,会使操作更加方便快捷.
应用ponents命令可以创建新得图层,还可以对图层进行相应得设置,如颜色,名称等。
三 几何图形修复与清理
再导入得几何模型中,有得几何模型往往会有一些错误或者不规范得地方,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、黄色与红色得线.其中绿色得线表示公共边,红色得线表示自由边,黄色表示重复曲面.在网格划分前应将自由边与重复曲面进行处理。
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理,选择toggle命令,将数值设置为网格大小得十分之一左右。
选择想要留下得边单击,其余自由边也进行同样得处理。
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,表明只要有封闭得曲线就能制造出一个曲面。
选完之后单击封闭得红色曲线就可以填充缺失得曲面。
这个地方就是一个多余得曲面,可以用surfacesedit命令来进行处理,
选择trimwithsurfs选项应用面进行切割.先选择需要别切除得面,然后选择切割面,点击trim进行切割。
最后用delete命令将切割完得多余曲面删除。
最后所有几何错误全部都被修改,所有线全部呈现绿色,表示几何图形没有错误,可以进行下一步处理.
以上得部分处理,不止这一种方法,也可以用quickedit,命令来进行处理。
四 几何模型得简化处理
在网格划分之前可以对几何模型进行一些简化处理,一些小特征得存在会影响网格得质量。
例如一些小孔与倒角都可以删除,圆角可以拉平,以及一些多余得几何结构。
这些简化处理并不会影响对几何模型得一些受力,应变,热量得有限元分析。
例如,以上得模型可以将上方四个小圆孔删除,面与面之间得圆弧可以删除,模型得圆角应改为直角。
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.
选择孔所在得曲面,或者全部曲面,然后点击find,系统会自动找出需要删除得孔.
左键单击需要删除得孔,右键单击想要保留得孔.
2、接下来删除曲面间得圆角,同样在defeature命令下选择surffillets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得圆角,同样左键删除右键保留.
3.拉平几何模型得圆角,同样就是在defeature命令下选择edgefillets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得圆角,左键单击确认右键单击保留。
这就是修改之后得几何模型.
以上得许多操作同样可以用quickedit命令来进行。
如unsliptsurf可以用来删除小孔,trim-intersect可以消除圆角等等。
以上就是没经过简化处理得几何画出得网格与经过简化处理得几何画出得网格得对比,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,elementoffset功能,linedrag功能等,其中automesh功能得实现基于几何表面得2D网格自动划分。
1.中面抽取
对于一些壳状得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拥有非常强大得中面抽取功能。
在geometry模式下选择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。
也可以用其她功能完成同样得工作
在左侧进入Geom/Mesh,点击ThinSolid=》Midsurf。
选择一条代表厚度得曲线
在选择某一侧得曲面,然后点击proceed,中面就自动被抽取好了.
在hypermesh中对于中面得抽取还有许多其她方法。
2.几何与网格得编辑
通常复杂构件得2D网格得划分,首先需要根据面得形状以及构件得特征将面分割为便于控制与划分得小面.再从一个面入手进行分网,接着划分与其相连得面,以保证网格得质量以及连续性.
该几何有许多孔,结构比较复杂,可以应用quickedit对其进行切割等编辑.
1)首先去掉模型上得长条形孔
进入quick edit菜单,选择unsplit surf,然后单击需要删除得孔。
2)然后进行几何得细化
首先先把大圆四等分
选择addpointonline,然后选择点得个数,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splitsurf-line
先单击点,然后单击曲线进行切割。
通过以上得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,单击上方得小圆孔。
使小圆孔被切割成如图所示。
通过上述得命令,最终将上面切割成如图所示得样子.
4)网格划分
进入2D模式下,选择automesh选项。
选择surfs,选择要划分网格得平面,点击mesh。
然后对网格进行调整
点击网格上得数字改变网格得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。
同样得方法选择其她得面进行网格得划分。
选择meshstyle选择通过五边形映射,点击mesh,进行网格划分.
同样得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得网格,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(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得样子。
通过对几何得切割与一些其她编辑,可以提升网格得整体质量。
绝大多数地方都可以实现规整得网格划分,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
以上就就是我这几天以来所掌握得内容。
实体网格得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,最大得困难就就是软件全部就是英文得,学起来有些吃力,发现自己得专业英文并不过关,还有待提高.
随说2D网格划分学得时间比较长,但就是用起来也并不就是特别熟练,尤其就是几何得前处理不知道该如何简化,几何得切割也不就是特别熟悉。
在学习期间感谢老师得辛苦指导,收获了很多知识,开阔了视野,认识到自己得不足,但就是也提起了我对有限元分析得兴趣。
我会利用空余或者假期时间继续对有限元软件进行学习,填补自己得不足。
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