選修課作業(yè)題目:hypermesh網(wǎng)格劃分實(shí)例名字:學(xué)號(hào)：電話：系別：機(jī)帶學(xué)院日期：2012年5月6日Hypermesh軟件是美國(guó)Altair公司的產(chǎn)品，是世界領(lǐng)先的、功能強(qiáng)大的CAE應(yīng)用軟件包，也是一個(gè)創(chuàng)新、開(kāi)放的企業(yè)級(jí)CAE平臺(tái)，它集成了設(shè)計(jì)與分析所需的各種工具，具有無(wú)與倫比的性能以及高度的開(kāi)放性、靈活性和友好的用戶界面。在CAE工程技術(shù)領(lǐng)域, Hypermesh最著名的特點(diǎn)是它所具有的強(qiáng)大的有限元網(wǎng)格劃分前處理功能和后處理功能。一般來(lái)說(shuō)，CAE分析工程師80%的時(shí)間都花費(fèi)在了有限元模型的建立，修改和網(wǎng)格劃分上，而真正的分析求解時(shí)間是消耗在計(jì)算機(jī)工組站上，所以采用一個(gè)功能強(qiáng)大，使用方便靈活，并能夠與眾多CAD系統(tǒng)和有限元求解器進(jìn)行方便的數(shù)據(jù)交換的有限元前后處理工具，對(duì)于提高有限元分析工作的質(zhì)量和效率具有十分重要的意義。 hypermesh軟件截圖HyperMesh®是一個(gè)高性能的有限元前后處理器，它能讓CAE分析工程師在高度交互及可視化的環(huán)境下進(jìn)行仿真分析工作。與其他的有限元前后處理器比較，HyperMesh的圖形用戶界面易于學(xué)習(xí)，特別是它支持直接輸入已有的三維CAD幾何模型(UG,Pro/E,CATIA等)已有的有限元模型，并且導(dǎo)入的效率和模型質(zhì)量都很高，可以大大減少很多重復(fù)性的工作，使得CAE分析工程師能夠投入更多的精力和時(shí)間到分析計(jì)算工作上去。同樣，Hypermesh也具有先進(jìn)的后處理功能，可以保證形象地表現(xiàn)各種各樣的復(fù)雜的仿真結(jié)果，如云圖，曲線標(biāo)和動(dòng)畫(huà)等。 在處理幾何模型和有限元網(wǎng)格的效率和質(zhì)量方面，HyperMesh具有很好的速度，適應(yīng)性和可定制性，并且模型規(guī)模沒(méi)有軟件限制。其他很多有限元前處理軟件對(duì)于一些復(fù)雜的，大規(guī)模的模型在讀取數(shù)據(jù)時(shí)候，需要很長(zhǎng)時(shí)間，而且很多情況下并不能夠成功導(dǎo)入模型，這樣后續(xù)的CAE分析工作就無(wú)法進(jìn)行；而如果采用Hypermesh，其強(qiáng)大的幾何處理能力使得Hypermesh可以很快的讀取那些結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，規(guī)模非常大的模型數(shù)據(jù)，從而大大提高了CAE分析工程師的工作效率，也使得很多應(yīng)用其他前后處理軟件很難或者不能解決的問(wèn)題變得迎刃而解HyperMesh軟件與其他有限元分析前處理軟件比較時(shí)所具有的鮮明的特點(diǎn)：通過(guò)高性能的有限元建模和后處理大大縮短工程分析的周期。 Hypermesh具有很高的有限元網(wǎng)格劃分和處理效率，應(yīng)用Hypermesh可以大大提高CAE分析工程師的效率； 直觀的圖形用戶界面和先進(jìn)的特性減少學(xué)習(xí)的時(shí)間并提高效率。 Hypermesh學(xué)習(xí)非常簡(jiǎn)單，它所具有的非常簡(jiǎn)潔和方便的用戶界面大大節(jié)省用戶學(xué)習(xí)Hypermesh所需要的時(shí)間。一般具有一定CAE分析經(jīng)驗(yàn)的工程師，只需要2周就可以熟練地應(yīng)用Hypermsh進(jìn)行實(shí)際工程問(wèn)題的分析計(jì)算。 直接輸入CAD幾何模型及有限元模型，減少用于建模的重復(fù)工作和費(fèi)用。 高速度、高質(zhì)量的自動(dòng)網(wǎng)格劃分極大地簡(jiǎn)化復(fù)雜幾何的有限元建模過(guò)程。 在一個(gè)集成的系統(tǒng)內(nèi)支持范圍廣泛的求解器，確保在任何特定的情形下都能使 用適用的求解器。 極高的性價(jià)比使您的軟件投資得到最好的回報(bào)。 高度可定制性更進(jìn)一步提高效率。 對(duì) 定制HyperMesh使其適合您的環(huán)境，提高您的效率 宏：用戶可以創(chuàng)建宏以自動(dòng)運(yùn)行一系列操作。 定制用戶界面：通過(guò)簡(jiǎn)便的步驟重新布置HyperMesh菜單系統(tǒng) 輸出模板：通過(guò)模板可以將HyperMesh數(shù)據(jù)輸出為其他求解器和程序可讀的格式。 輸入轉(zhuǎn)換器：通過(guò)增加您自己的輸入轉(zhuǎn)換器，可以擴(kuò)展HyperMesh對(duì)其他分析軟件數(shù)據(jù)的支持。 結(jié)果轉(zhuǎn)換器：應(yīng)用提供的工具可以創(chuàng)建專(zhuān)用的轉(zhuǎn)換器，將特殊的分析結(jié)果轉(zhuǎn)化成HyperMesh結(jié)果格式。Hypermesh實(shí)網(wǎng)格劃分實(shí)例的詳解一個(gè)網(wǎng)格劃分實(shí)例的詳解該題目條件如下圖所示：Part 1：本部分將平臺(tái)考慮成藍(lán)色的虛線1. 畫(huà)左邊的第一部分，有多種方案。方法一：最簡(jiǎn)單的一種就是不用布置任何初始的2dmesh直接用one volume畫(huà)，畫(huà)出來(lái)的質(zhì)量相當(dāng)不錯(cuò)。One volume是非常簡(jiǎn)單而且強(qiáng)大的畫(huà)法，只要是一個(gè)有一個(gè)方向可以mapped的實(shí)體都可以用這個(gè)方法來(lái)畫(huà)網(wǎng)格，而事實(shí)上，很多不能map的單元也都可以用這個(gè)命令來(lái)畫(huà)，所以在對(duì)三維實(shí)體進(jìn)行網(wǎng)格劃分的時(shí)候，收件推薦用one volume來(lái)試下效果，如果效果不錯(cuò)的話，就沒(méi)有必要先做二維單元后再來(lái)畫(huà)。方法二：先在其一個(gè)面上生成2D的mesh，在來(lái)利用general選項(xiàng)，這樣的優(yōu)點(diǎn)是可以做出很漂亮的網(wǎng)格。 相比之下：方法二所做出來(lái)的網(wǎng)格質(zhì)量要比一要高。2. 畫(huà)第二段的網(wǎng)格，同樣演示兩種方法：方法一：直接用3Dsolid mapone volume 方法二：從該段圖形來(lái)看，左端面實(shí)際上由3個(gè)面組成，右端面由一個(gè)部分組成，故可以先將左端面的另兩個(gè)部分的面網(wǎng)格補(bǔ)齊，再用general選項(xiàng)來(lái)拉伸，但是，問(wèn)題是左面磚紅色的部分僅為3D單元，而沒(méi)有可供拉伸的源面網(wǎng)格，故，應(yīng)該先用face命令生成二維網(wǎng)格后，再來(lái)拉伸，其每一步的結(jié)果分見(jiàn)下：在用general選項(xiàng)時(shí)，有個(gè)問(wèn)題需要注意：在前面我們說(shuō)過(guò)，source geom和elemes to drag二選一都可以，但是這里就不一樣了，因?yàn)閟ource geom選面的話，只能選擇一個(gè)面，而此處是3個(gè)面，所以這里只能選elemes to drag而不能選擇source geom.在即將對(duì)第三段畫(huà)網(wǎng)格時(shí)候，出現(xiàn)了問(wèn)題：第三段兩根黑色的邊界線處應(yīng)該和第二段的網(wǎng)格協(xié)調(diào)，也就是說(shuō)，在兩部分的共享邊上，線的相交處應(yīng)該產(chǎn)生單元節(jié)點(diǎn)，要控制這一步，偶想了很久，最后想出一個(gè)辦法，就先在第二段的表面上將第二段的表面分開(kāi)，但并不剖分體。3. 畫(huà)第3段的網(wǎng)格：利用one volume 畫(huà)，當(dāng)然也可以用general，注意那個(gè)平臺(tái)是用藍(lán)色虛線影藏掉了的，所以，這個(gè)特征實(shí)際上沒(méi)有什么重要影響。第四段的畫(huà)法同樣很簡(jiǎn)單，直接用one volume畫(huà)即可。剩下的就是畫(huà)圓臺(tái)部分：用one volume注意圓臺(tái)中間有些地方是不規(guī)則的六面體，那是由于圓臺(tái)的上表面和下表面不一樣大而導(dǎo)致的。剩下的半個(gè)圓臺(tái)就直接在用one volume就行了?？偨Y(jié)：創(chuàng)造三維六面體網(wǎng)格最強(qiáng)大的功能就是one volume，如果用該命令得不到滿意的網(wǎng)格，再采用先利用automesh生成面網(wǎng)格后，再來(lái)用general來(lái)產(chǎn)生體網(wǎng)格的方式。Part 2：考慮平臺(tái)該問(wèn)題的難點(diǎn)在于：考慮了平臺(tái)的存在之后，第三部分的單元?jiǎng)澐謺r(shí)就不能再繼續(xù)采用one volume，因?yàn)橛衅脚_(tái)之后，該部分就變成了no mapped區(qū)域。另外，為了保證和第一二部分單元的協(xié)調(diào)，就必須做出相應(yīng)的剖分。1. 必要的幾何剖分。 2. 對(duì)所選出來(lái)的部分進(jìn)行再次幾何剖分去掉一根邊界線（toggle command）Using Project commandProject again利用quick edit中的命令node and line利用solid edittrim with linessweep line將體沿那條曲線剖下去然后再利用solid edittrim with nodes命令來(lái)剖分，注意要勾選extended trimmer。剖分完畢，就完成了本題目最重要的內(nèi)容，剩下的全都先用one volume來(lái)畫(huà)，不行的話，就用general修改總結(jié)：1. 經(jīng)常需要使用建立臨時(shí)的節(jié)點(diǎn)和線來(lái)作為輔助點(diǎn)和線，構(gòu)造節(jié)點(diǎn)的方法要熟練掌握。完了之后，利用clear temp nodes刪除即可。2. 常用的幾個(gè)命令：quick edit; edge edit; surface edit; solid edit; automesh; solid map。3. 要得到實(shí)體單元：最常用的兩個(gè)命令：one volume and general4. 選擇實(shí)體：先按住鼠標(biāo)左鍵不放，然后再按住shift鍵，然后再移動(dòng)鼠標(biāo)點(diǎn)選5. 。我學(xué)習(xí)hypermesh的經(jīng)驗(yàn) 看軟件自帶的幫助，按它說(shuō)的一步步的就可以了，有小問(wèn)題了可以去simwe論壇里看看那里的帖子，hyperworks有個(gè)版，資料挺多。版里的學(xué)習(xí)氣氛還挺好，有不少人發(fā)模型上去，讓你練習(xí)怎么劃網(wǎng)格，下載了，做做，看看人家怎么做的，很有收獲。再有問(wèn)題就可以發(fā)帖問(wèn)了，有人回答就可以了。最重要的是要花時(shí)間，看過(guò)simwe論壇所有相關(guān)的帖子，自己老老實(shí)實(shí)的照著做做，你的水平就有進(jìn)步了，它的ftp也有不少的資料，下載看看很有幫助的。 到了一定的程度，可以拿個(gè)簡(jiǎn)單的零件來(lái)畫(huà)畫(huà)網(wǎng)格劃分的時(shí)候，針對(duì)不同的要求，選擇不同的劃分方法。如果時(shí)間要求很緊，你選擇自動(dòng)劃分，幾何清理是個(gè)是開(kāi)始最重要的環(huán)節(jié)。如果不做清理，任由機(jī)器劃下去，網(wǎng)格數(shù)量多，質(zhì)量差。幾何清理把無(wú)關(guān)緊要的邊壓掉，2d網(wǎng)格的質(zhì)量會(huì)很好的，再把2d網(wǎng)格的質(zhì)量調(diào)整下（這一步也很花時(shí)間），然后可以生成3d 網(wǎng)格（可能會(huì)失敗，這時(shí)你就要回去調(diào)整網(wǎng)格，失敗的時(shí)候，會(huì)高訴你哪些網(wǎng)格有問(wèn)題，把這些失敗網(wǎng)格刪去，手工修改周?chē)木W(wǎng)格，檢查下單元質(zhì)量，再刪去壞網(wǎng)格，手工生成新的網(wǎng)格，基本就可以了），網(wǎng)格完成后，網(wǎng)格就不費(fèi)什么事了。如果時(shí)間寬松，客戶又有要求，就得手工生成面體網(wǎng)格。軟件生成面體網(wǎng)格還有一定的問(wèn)題，必須先把哪個(gè)復(fù)雜的幾何體切割成可以拓?fù)涑擅骟w的幾何才可以用它自動(dòng)化分功能，大部分情況下，對(duì)復(fù)雜面體的布爾操作還是有問(wèn)題的，因此面體分網(wǎng)主要靠手工。這是最費(fèi)勁，也是最顯功力的地方，但是說(shuō)白了也就是那些基本手段的反復(fù)使用，是個(gè)有技術(shù)的體力活，建議大家在練習(xí)階段還是找個(gè)簡(jiǎn)單的零件練手吧，如果上來(lái)就弄個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)體，估計(jì)你要崩潰的。軟