运用HyperMesh软件对拉杆进行有限元分析 1、1 问题得描述 拉杆结构如图1-1所示,其中各个参数为:D1=5mm、D2=15mm,长度L0=50mm、L1=60mm、L2=110mm,圆角半径R=mm,拉力P=4500N。求载荷下得应力与变形。 图1-1 拉杆结构图 1、2 有限元分析单元 单元采用三维实体单元。边界条件为在拉杆得纵向对称中心平面上施加轴向对称约束。 1、3 模型创建过程 1、3、1 CAD模型得创建 拉杆得CAD模型使用ProE软件进行创建,如图1-2所示,将其输出为IGES格式文件即可。
图1-2 拉杆三维模型 1、3、2 CAE模型得创建 CAE模型得创建工程为: 将三维CAD创建得模型保存为lagan、igs文件。 启动HyperWorks中得hypermesh:选择optistuct模版,进入hypermesh程序窗口。主界面如图1-3所示。 程序运行后,在下拉菜单“File”得下拉菜单中选择“Import”,在标签区选择导入类型为“Import Goemetry”,同时在标签区点击“select files”对应得图形按钮,选择“lagan01、igs”文件,点击“import”按钮,将几何模型导入进来,导入及导入后得界面如图1-4所示。 图1-3 hypermesh程序主页面
图1-4 导入得几何模型 (4)几何模型得编辑。根据模型得特点,在划分网格时可取1/8,然后进行镜像操作,画出全部网格。因此,首先对其进行几何切分。 1)曲面形体实体化。点击页面菜单“Geom”,在对应面板处点击“Solid”按钮,选择“surfs”,点击“all”则所有表面被选择,点击“creat”,然后点击“return”,如图1-5~图1-7所示。 图1-5 Geom页面菜单及其对应得面板 图1-6 solids按钮命令对应得弹出子面板
1、geometry clean中出现的黄色边界线表示什么意思？ 表示共享边，三个或者三个以上的面共同的边界 2、HM中有什么工具可以补面的？ edit surface->surface filler 除了edit surface->surface filler外，还可以用spline,drag,sweep 等命令补面，只要选surface only选项就可以了． 3、划好2d网格之后，用tool->edges->tolerance=0.01->equivalence->find edges, 最后发现220个free surfaces,我记得有一个快捷键保存这些自由面到内存中，然后可以删除刚刚保存的面，大侠，帮忙 用你的操作发现的是free edges，它会自动保存在一个叫做^edges的component里，然后隐藏掉其他的部分，再点击右侧 QA-->Find Attached 找到相邻单元,再进行处理。 4、出现黄线怎么几何清除？ GEOM CLEAN—SURFACE—FIND DUPLICATES试试 出现黄线大多是有重合面出现，结合隐藏（F5）仔细观察一下，找到重合的面（有的及其微小）删掉就是5、2d单元划分完毕，在Tool->check elems->connectivity中发现有这样的提示：”574 elements were found with questionable connectivity“,这时有些单元高亮，怎么解决这个问题，使得没有单元有连接问题，大侠们指教！ connectivity表示有重合单元存在，把重合单元删了就可以了。 具体操作如下：在Tool->check elems先点击duplicates,接着点击save failed;然后，按F2在elems下选retrieve,最后点击delete entity 6、体单元有什么优劣的评判指标； check elems/3-d面板中 QI/Tool>.. 7、两个同心圆之间怎么生成填充曲面呢，两个圆都是红色的自由边界。 2D->spline 8、建模完后, find edges 检查没有通过,如何处理. 谢谢.请大家帮忙,方法是不是很多? disp里面隐掉其他comp，只显示free edge,在macro菜单里，选QA,选find attached,找到与此相关的失效单元，手工修改之。 另外生成四面体还有检查T-connection ，是不是不检查三维单元的free edges 和T-connection？ 不用检查三维单元的T－connection，可以检查free edges 9、节点合并是哪个命令，在哪？ 单元的连续性是用这个吗？ 可以用F3合并节点，注：当你选中equivalence的时候，是将两个节点合并为一个，没选的话，它们只是位置
先利用Collector各别归类每一装配体，再个别单一划分，并且划分时隐藏其他装配体避免混淆。.强调一点，在划完网格后进行检查时，使用find face,find edge时要注意，因为各零件间的间隙可能小于容差，可能会将零件网格合并。所以各零件一定要分开检查。 hypermesh学习心得1.所有面板上都有cleanup tolerance和visual options选项。其中前者用于判断两个曲面的边或两个曲面的顶点是否可以被视为重合。在几何清理操作中，间距在容差(tolerance)范围内的任何两条曲面的边或两个曲面的顶点将被视为重合，随后被合并。cleanup tol =的值可以在两个地方设定。一个是对其全局值，可以在options/modeling子面板中设定。另一个是局部值，可以在geom cleanup面板中设定，用于特定的几何清理操作。有时，按局部清理容差进行的操作可以被全局清理容差覆盖。 2. 例如，在一个用局部清理容差形成的曲面上进行分离操作之后，因为surface edit面板仅采用全局清理容差，被分离曲面的所有的边都被用全局清理容差重新评估，重新确定它们的状态。 设定的几何清理容差最大值的合理性与单元大小有关。例如，单元尺寸为30，几何清理的容差应为0.3 (30/100)或0.15 (30/200). 3. Edges子面板 edges子面板用于修改曲面边界的连接状态。子面板中有四个子菜单toggle，replace，(un)suppress和equivalence。 ? toggle toggle菜单可以通过在边界上单击鼠标左键将其从自由边变成共享边，或者从共享边变成压缩边。使用鼠标右键可以取消toggle操作，并将压缩边变为共享边，或将共享边变成自由边。要将一条自由边变成共享边，在这条自由边附近的容差范围内必须有一条对应的自由边。? replace replace菜单可以将一对自由边合并成共享边，但是合并后的共享边的位置是在设定的被保留的边上，而另一条边则被删除。这一功能实际上扩展了toggle的控制功能。任何与被删除的边相关连的几何特征被关连到被保留的边上。 ? (un)suppress (un)suppress菜单允许同时压缩或释放多条边。在这个菜单可以使用扩展的线条选择菜单，可以使用多种线条选择方式。如果需要消除在由对称方式生成曲面时产生的缝隙，该功能非常有用。 ? equivalence equivalence菜单可以自动识别并合并多个自由边对。 4. Surfaces子面板 surfaces子菜单用于查找和删除重合曲面并组织曲面。有三个子菜单find duplicates，organize by feature和move faces。 ? find duplicates find duplicates菜单用于识别和删除重合曲面。 ? organize by feature organize by feature菜单在一系列不同参数基础上识别和压缩曲面的共享边。最终结果是对更大曲面的更合理地组合。 ? move faces move faces 菜单可将多个面缝合到一个已有曲面上或缝合多个曲面形成一个新曲面. 5. 大多数几何清理操作都需要特定的清理容差(cleanup tolerances)。这个容差指定了几何清理操作可以缝合的最大缝隙。通常，容差不应该超过网格单元尺寸的15-20%，否则可能产
1.如何添加重力 collector-loadcols-name(自己输入名字)-card image-grav-creat/edit,G中输入重力加速度（注意单位一般输入9800），N1,N2,N3,(0,-1,0)表示Y 轴负方向。 在BCs中选择control cards,然后选择acceleration,然后根据需要选择。 另外，如果要添加重力，那么材料属性里RHO一定要填写，这是表示密度。 2.划网格产生的问题 在sw中建好的模型导入到hypermesh里本来是没有自由边，可是在一个面上划完网格后就产生了自由边。这个自由边是肯定会产生的。因为这个时候 仅仅是在一个面上划了网格，按照自由边的定义，在这个面的外围没有其他的面与之相连，所有会产生自由边。这个自由边不能去掉，而且没办法去 掉。 3.网格密度对拓扑优化结果有影响。 4.拓扑优化中常用质量分数作为约束,但是除非在优化设计要求中明确提出优化后质量减轻的百分比,否则优化前很难断定质量分数应该选取多大合适,因此可能需要指定几个不同的质量分数分别进行优化,然后再在结果中选取最优参数 5.为模态分析设置频率分析方法的card 是EIGRL 其中ND跟设置有几阶模态有关系。V1,V2设置频率范围。 6.coupled mass matrix耦合质量矩阵 7.设置载荷类型 BCs->load types->constraint->DAREA(dynamic load scale factor)这里是设置动态载荷。 8.频率载荷表 collector type->loadcols->....->card image->TABLED1 例如：TABLED1_NUM=2,X(1)=0,Y(1)=1.0,X(2)=1000,Y(2)=1.这样就定义了频率范围为0~1000Hz，幅值为1的载荷 9.创建随频率变化的动态载荷 loadcols->..->card image->RLOAD2(frequency response dynamic load,form2) 10.Card Image是你在创建一个新的组的时候,通过Card Image赋予这个组里面的单元一些属性. 具体怎么用,跟你用的模板有关对于hm7.0版本,如果选ANSYS模板,创建component的时候,Card Image所指定的就是这个组的单元的单元类型.(8.0 改了,不能通过Card Image定义单元类型了.)。如果选abaqus, card image指定这个组里面的单元是solidsection 还是shellsection还是rigid body或者其什么的。总之,你要对你所用的求解器的关键字比较熟,才能更好的使用HyperMesh做前处理. 11.瞬态载荷card TLOAD1
几何清理 geometry cleanup子面 板的菜单选 择： cleanup tol 设置在几何清理操作时需要的容差。 visual options 设置曲面显示方式，选择不同类型＂edge＂和固定点的显示状态。 Geometry Cleanup面板的功能 Edges Toggle 用鼠标器将单个的边从一种类型转化成另一种类型。 Replace 将两条明确定义的自由边合并成一条共用边。 (un)suppress 同时压缩或释放一系列所选的边。 equivalence 将自由边对合并成共用边。 Surfaces find duplicates 查找并删除重合曲面。 organize by feature 按特徵组织曲面。 move faces 移动曲面到另一个曲面（合并曲面）。 Fixed Points add 在曲面上从已经存在的自由点或节点上生成固定点。 replace 将两个明确选定的自由点合并成一个。 suppress 从一个曲面上删除一个固定点。 Defeature 面板的 功能: trim lines 取消曲面的裁剪操作。 pinholes 从曲面内查找并消除孔。 surf fillets 识别和删除相邻曲面的倒角。 edge fillets 识别和删除自由曲面边界的倒圆。 trim intersect 识别和删除自由曲面边界的倒圆，但可手工指定切点。Geom页面>geom cleanup 合并自由边
用equivalence功能合并自由边 Edges>equivalence>surfs(操作物件选择窗口中选择all) >cleanup tol输入值>点击equivalence 用replace功能合并自由边 Edges>replace>retained edge>line(选取模型中同一边里有两条红线的) >cleanup tol输入值>replace 删除曲面倒角 用于选择要删除的倒角曲面。 defeature面板 >surf fillet> surfs >菜单上选 择displayed>输入 min radius，max radius>find fillets(选曲面上 搜索设置范围内的 倒角)> 显示出 fillets to remove，ignore edge assoc和 fillet ends>remove(用尖 角取代圆形的倒角 曲面) Fillets to remove Ignore edge assoc 用于确定那些计算相切时不考虑其相邻曲面的边。Fillet ends 确认倒角端部的选择。 生成填充曲面 同时按下SHIFT键和F9键，进入surf edit>filler surface>点击lines>retrieve(选辄要填充面周围的线)> create 压缩(Suppress)不必要的细节特徵 1.选择edges子面板。 2.选择toggle子菜单。 3.沿模型的中心缝隙选取多条共用边。 4.压缩其中一些边后，通过再次点击将它们改回共用边。
1 如何添加重力 collector-loadcols-name(自己输入名字)-card image-grav-creat/edit,G中输入重力加速度（注意单位一般输入9800），N1,N2,N3,(0,-1,0)表示Y轴负方向。在BCs中选择control cards,然后选择acceleration,然后根据需要选择。另外，如果要添加重力，那么材料属性里RHO一定要填写，这是表示密度。 2.划网格产生的问题 在sw中建好的模型导入到hypermesh里本来是没有自由边，可是在一个面上划完网格后就产生了自由边。这个自由边是肯定会产生的。因为这个时候仅仅是在一个面上划了网格，按照自由边的定义，在这个面的外围没有其他的面与之相连，所有会产生自由边。这个自由边不能去掉，而且没办法去掉。 3.网格密度对拓扑优化结果有影响。 4.拓扑优化中常用质量分数作为约束,但是除非在优化设计要求中明确提出优化后质量减轻的百分比,否则优化前很难断定质量分数应该选取多大合适,因此可能需要指定几个不同的质量分数分别进行优化,然后再在结果中选取最优参数! 5.为模态分析设置频率分析方法的card 是EIGRL: 其中ND跟设置有几阶模态有关系。V1,V2设置频率范围。 mass matrix耦合质量矩阵 7.设置载荷类型 BCs->load types->constraint->DAREA(dynamic load scale factor)这里是设置动态载荷。 8.频率载荷表 collector type->loadcols->....->card image->TABLED1 例如：TABLED1_NUM=2,X(1)=0,Y(1)=,X(2)=1000,Y(2)=1.这样就定义了频率范围为0~1000Hz，幅值为1的载荷 9.创建随频率变化的动态载荷 loadcols->..->card image->RLOAD2(frequency response dynamic load,form2) Image 是你在创建一个新的组的时候,通过Card Image赋予这个组里面的单元一些属性.具体怎么用,跟你用的模板有关对于版本,如果选ANSYS模板,创建component的时候,Card Image所指定的就是这个组的单元的单元类型. 改了,不能通过Card Image定义单元类型了.)。如果选abaqus, card image指定这个组里面的单元是solidsection 还是shellsection还是rigid body或者其什么的。总之,你要对你所用的求解器的关键字比较熟,才能更好的使用HyperMesh做前处理. 11.瞬态载荷card TLOAD1 12.模态分析关键步骤： 1. 创建一个load collector, card image选择EIGRL(LANCZOS方法)。 2. 创建subcase，type为normal modes, method选中刚才创建的load collector。 3. 在control cards的sol选择nomal modes，param中选择autospec, 如果想生成op2文件，把post也选上 4. 导出成bdf文件，启动nastran进行分析。 和profile （即在里选择preferences，然后选择user profiles）是不同的。
Hypermesh和Abaqus的接口分析实例（三维接触分析） In this tutorial, you will learn how to: ?Load the Abaqus user profile and model ?Define the material and properties and assign them to a component ?View the *SOLID SECTION for solid elements ?Define the *SPRING properties and create a component collector for it ?Create the *SPRING1 element ?Assign a property to the selected elements Step 1: Load the Abaqus user profile and model A set of standard user profiles is included in the HyperMesh installation. They include: RADIOSS (Bulk Data Format), RADIOSS (Block Format), Abaqus, Actran, ANSYS, LS-DYNA, MADYMO, Nastran, PAM-CRASH, PERMAS, and CFD. When the user profile is loaded, applicable utility menu are loaded, unused panels are removed, unneeded entities are disabled in the find, mask, card and reorder panels and specific adaptations related to the Abaqus solver are made. 1. From the Preferences drop down menu, click User Profiles.... 2. Select Abaqus as the profile name. 3. Select Standard3D and click OK. 4. From the File drop down menu, select Open… or click the Open .hm file icon. 5. Select the abaqus3_0tutorial.hm file. 6. Click Open. Step 2: Define the material properties HyperMesh supports many different material models for Abaqus. In this example, you will create the basic *ELASTIC material model with no temperature variation. The material will then be assigned to the property, which is assigned to a component collector. Follow the steps below to create the *ELASTIC material model card: 1. From the Materials drop down menu, select Create. 2. Click mat name = and enter STEEL. 3. Click type= and select MATERIAL. 4. Click card image = and choose ABAQUS_MATERIAL. 5. Click create/edit. The card image for the new material opens. 6. In the card image, select Elastic in the option list.
Hypermesh知识总结 1.如何从体单元提取面单元 TOOL->faces->find faces 2.在Hypermesh中使用OptiStruct求解器的重力、离心力、旋转惯性力施加方法 在HyperMesh中采用定义loadcols组件（colletors）的方式定义重力、离心力以及惯性力。 （1）重力 重力的施加方式在的card image中选择GRAV，然后create/edit，在CID中输入重力参考的坐标系，在G中输入重力加速度，在N1、N2、N3中输入重力方向向量在重力参考坐标系中的单位分量，然后返回即可。 （2）离心力 离心力的施加方式在的card image中选择RFROCE，然后create/edit，在G 中输入旋转中所在节点编号，在CID中输入离心力所参考的坐标系，在A中输入旋转速度，在N1、N2、N3中输入离心 力方向向量在离心力所参考坐标系中的单位分量，返回即可创建离心力；如果需要定义旋转惯性力，在RACC中输入旋转加速度即可，二者可以同时创建，也可单独创建。 如果在一个结构分析中，需要同时考虑结构自身的重力和外界施加的外载荷，那么可以建立重力load collector，但是外部载荷的load collector怎么建立？是同时建立在重力的load collector中吗？如果是，那边有一个十分混淆的问题：在你建立重力的load collector的时候，你选择了GRAV卡片，那么你凡是建立的该重力load collector之中的力都带有GRAV卡片属性，这显然是不对的。但是，如果你重新建立一个新的load collecotr，然后把外部载荷建立在其中，那么就有重力和外部载荷两个load collectors，但是在你建立subcase 的时候你只能选择一个load collector，那么你无论选择哪一个都必将失去另外一个，这就与我们的本意相矛盾了，我们是希望同时考虑结构自重和外部载荷的联合作用下进行分析的，这个时候应该怎么办？怎么获得结构同时在自身重力和外部载荷作用下的变形和应力？ 方法1：工况组合；使用"LOAD"卡片叠加重力载荷和其他载荷；创建一个 load collector;card image选LOAD；点击create/edit;把下面的load_num_set 改成你所要组合的载荷的数目；然后在
Hypermesh学习笔记 1一些常用的快捷键 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 2.方向向量的两种确定方法 ①2个点确定一个方向向量：该向量从N1指向N2 ②3个点确定一个方向向量：首先三个点确定一个平面，该方向向量为平面的法向，正方向 由右手定则确定
3.hypermesh 为不同的求解器建有限元模型的步骤： ①首先user profile中选择对应的求解器 ②建模 ③模型导出成求解器可以识别的格式：file—export—solver data，并在export option中选择需要导出的对象 一些实用的小技巧 ①平移技巧 Translate的作用是平移，如果是复制平移，则在平移之前要先duplicate，duplicate时，会弹出副本归属对话框，这时可以将需要副本归属的集合设置成当前，然后在副本归属对话框中选current comp，这样复制平移的对象就会放到这个集合中，可以免去organize的步骤； ②镜像技巧 Reflect的作用是镜像，镜像的技巧参考平移技巧！ 特别说明：镜像时不一定非得严格找到对称平面，可以是与对称平面平行的平面，在用translate工具平移即可！ ③抽中面的技巧 Midsurface的作用是抽取中面，抽中面时可以用sort选项将各个部件的中面分配到不同的component中，否则就会在一个component中。 ④对象的保存和再提取 Save fail 命令可以保存失败的单元，然后在所有含有elem选择器的界面中可以通过retrieve 命令将其提取出来！ ⑤surf 与elem的灵活运用 由于surf面板中没有“通过硬点或节点创建面”命令，但是有“From FE”（即由网格创建面），所以可以先通过4个节点创建一个四边形单元，然后再通过“from FE”间接创建面。 ⑥三角形面创建规则网格 当为三角形面创建网格时，可以先作出三角形所在的矩形的网格（通过四个节点作一个网格），再将这个网格划分成所需尺寸的网格，然后用网格编辑中的split命令将对角线上的网格劈成两半，最后删除三角形面以外的那一半即可。 ⑦模型的完全删除：
Hypermesh软件是美国Altair公司的产品，是世界领先的、功能强大的CAE应用软件包，也是一个创新、开放的企业级CAE平台，它集成了设计与分析所需的各种工具，具有无与伦比的性能以及高度的开放性、灵活性和友好的用户界面。 FEA流程图： Step1:CAD模型的导入与修复 文件导入 文件的导入有很多种方式，常用的是导入parasolid形式，即x_t 文件。因为这种文件不容易出现缝隙、重叠、边界错误等缺陷，减轻了几何清理的工作量。 File→import→Geometry→parasolid→**.x_t （导入的模型如果是组件，最好直接将组件导入，在HM中组装比较麻烦。） 几何清理 如图，geom页面点击autocleanup，使用线框模型来查看模型。
线条为红色是自由边，表示相邻曲面没有相互连接，或者相邻曲面间有空隙。线条为黄色为T形连接边，表示曲面的边界被三个或三个以上的曲面所共享，如果不是，说明模型存在重复曲面。 修补方法： （1）缝补破面。Geom页面选择surfaces面板，点击左上方Spline/Filler选项，不选Keep Tangency选项。对象设置为lines,激活Auto Create(Free Edges only)选项，点击破损平面的一条边。（2）删除所有重复面。在Geometry菜单中点击Defeature→Duplicates →Surfaces→Displayed。在Cleanup Tol中输入0.01，点击find→Delete。Step2:几何模型的简化 简化几何模型是指为了使零件几何形状更简单而去掉一些细节。根据分析问题的需要，比如考虑零件在总装配中的重要程度、几何特征与分析问题的着重点的相关程度、几何特征尺寸与平均网格尺寸的对比等因素，模型的某些几何细节（如一些小孔或倒角）可以忽略。删除对于分析没有必要的模型细节，有助于改善网格质量，分析也会进行得更有效率。 进入页面Geometry→Defeature
Hypermesh & Nastran 模态分析教程 摘要： 本文将采用一个简单外伸梁的例子来讲述Hypemesh 与Nastran 联合仿真进行模态分析的全过程。 教程内容: 1.打开”Hypermesh 14.0”进入操作界面，在弹出的对话框上勾选 ‘nastran’模块，点‘ok’，如图1.1 所示。 图1.1-hypermesh 主界面 2.梁结构网格模型的创建 在主界面左侧模型树空白处右击选择‘Creat’ –‘Component’,重命名为‘BEAM’，然后创建尺寸为100*10*5mm3的梁结构网格模型。（一开始选择了Nastran后，单位制默认为N, ton, MPa, mm.）。本例子网格尺寸大小为2.5*2.5*2.5mm3，如图2.1 所示：
图2.1-梁结构网格模型 3.定义网格模型材料属性 ●在主界面左侧模型树空白处右击选择‘Creat’–‘Material’，如图3.1 所示： 图3.1-材料创建 ●在模型树内Material下将出现新建的材料‘Material 1’，将其重命名 为’BEAM’。点击‘BEAM’,将会出现材料参数设置对话框。本例子采用铁作为梁结构材料，对于模态分析，我们只需要设定材料弹性模量，泊松比，
密度即可。故在参数设置对话框内填入一下数据： 完整的材料参数设置如图3.2所示： 图3.2-Material材料参数设置 同理，按同样方式在主界面左侧模型树空白处右击选择‘Creat’ –‘Pro perty’，模型树上Property下将出现新建的‘Property1’，同样将其重命名为‘BEAM’，点击Property下的‘BEAM’出现如图所示属性参数设置对话框。由于本例子使用的单元为三维体单元，因此点击对话框的‘card image’选择‘PSOLID’，点击对话框内的Material选项，选择上一步我们设置好的材料‘BEAM’，完整的设置如图3.3所示：
螺栓预紧结构用Hypermesh 做接触实例 在很多场合，要将若干个零件组装起来进行有限元分析，如将连杆与连杆盖用连杆螺栓连接起来，机体与气缸盖用螺栓连接起来，机体与主轴承盖连接起来。如何模拟螺栓预紧结构更符合实际情况，是提高有限元计算精度的关键。 螺栓+螺母的连接与螺钉的连接有所不同，螺栓+螺母的连接方式比较简单，可以假设螺母与螺栓刚性连接，由作用在螺母上的拧紧力矩折算出作用在螺栓上的拉伸力F ，将螺杆中间截断，在断面各单元的节点上施加预紧单元PRETS179，模拟螺栓的连接情况。 对于螺钉（双头螺栓）连接有些不一样，螺钉头部对连接件1施加压应力，接触面是一个圆环面，但栽丝的一端，连接件2受拉应力。一种方法是在螺纹圆周上施加拉力，相当于螺纹牙齿接触部分，而且主要在前几牙上存在拉力，如第一牙承担60~65%的载荷，第二牙承担20~25%的载荷，其余作用在后几牙，但因螺纹的螺距较小，一般为1.5~2mm ，而单元的尺寸为3~4mm ，因此可以假定在连接件2的表面的螺纹圆周节点上施加拉力。另一种方法是在连接件2的表面的整个螺纹截面的所有节点上施加拉力，这样可能防止圆周上各节点上应力过大，与实际情况差别较大，应为实际表面圆周各节点只承受60~65%的载荷。比较好的处理办法是在连接件的表面单元的圆周节点上施加70%的载荷，在第二层单元的圆周节点上施加30%的载荷，但操作比较麻烦。 随着连接件1、2的内部结构和刚度不同，以及连接螺钉的个数和分布的不均匀性，连接件1、2表面的变形不一致，产生翘曲，使表面的节点有的接触，有的分离，而导致接触面的应力分布和应变分布不均匀，因此需用非线性的接触理论来讨论合件的应力问题。 若不考察螺栓头部与连接件1表面的变形，可用将螺栓与连接件1用一个公共面连接，作为由两种不同材料的构件组成一个整体。螺钉（双头螺栓）与连接件2也用这种方法处理。 图1是一个简单的螺钉连接实体模型。图2是用hypermesh 划分网格后的模型。 图1 实体模型 图2 网格模型 该模型由三个零件组成，连接件1（蓝色）、连接件2（橙色），螺钉（紫红）。 1. 建立实体模型 在PRO/E 中建立三个零件模型，见图3、4、5，并组合成合件（见图1）。
Hypermesh使用技巧总结 1、hypermesh划分的网格其中一部分单元的节点连接顺序是顺时针的，导致计算不能进行， 请问大侠如何在hypermesh中改变节点连接的顺序呢？谢谢！ if is shell element, reverse the element normal! if 1-D element, you will need to recreat it 2、面上网格分不同的comp划分，但划分后所有网格并不是连续的，只有同一个comp的网 格连续，和临近的comp相邻的网格不连续，就是存在重叠的单元边和结点，如何合并为连 续的单元 （1）Tool －>edges 下找出并合并面单元的自由边和找出并删除重节点 （2）Tool －>faces 下找出并合并体单元的自由面和找出并删除重节点 3、hypermesh中如何将网格节点移动到指定的线或者面上。 project. 4、偶很想知道OI mesh定义是什么，和普通的mesh有什么区别 普通mesh的网格经过clean up 或QI 调整后就跟QI mesh划分的网格效果差不多，QI的具 体参数可以自行设定。QI主要目的是为了节省时间，QI就是Quality Index——质量导引 HM最强调的就是网格质量的概念，有限元计算的精度取决于网格质量，再好的求解器如果 网格质量不好，计算的精度也不会好。 5、hypermesh中，我想提取一个面的线，映射到另外的面上，然后用那个线来分面，该怎么做呢？如果是几何面，但是没有你需要的边界线的话，你可以在几何面上已有的边界线上create nodes，然后利用这些nodes --〉lines /create，建立你需要的线，再project；或者最简单的办法，选择surf edit/line from surf edge 如果是网格面，你可以geom/fea->surface，再project，或者直接project nodes，利用nodes可以直接划分面 6、我的模型画出六面体单元了，但是是8节点的，想变成20节点的，怎么变？我用的是solidmap 功能生成六面体单元的？ 1D or 2D or 3D下面的order change 7、直接在已分网的体表面上，create elements through nodes，这个要在哪个菜单实现？我找不着edit/element中不是有个create吗？那就是通过node建单元 8、对灰线构成的区域划分2D网格，网格后发现灰线变成了红线，是怎么回事呢？对计算结果有影响么？ 灰色的是lines，至于为什么画完网格后会变成红色，是因为生成了surface，surface的自由边会由红色来表示。请注意为什么会生成surface，是因为你选择了mesh/keep surface这个选项 9、有两个闭合的园，一上一下，如何在两个园间创建曲面？使形成圆柱面？ ruled 或选择line方式。记住选择surface only。 10、下面的图为只划分了一半的网格，另外一半与之对称。我想copy 过去，但只发现有reflect 命令。求助！ 在hm中用3D->organize->cpoy然后再reflect 或选择单元，先duplicate，但记住只能点duplicate一次。然后reflect。 如果对称过去的单元与原先的单元是连在一体的，别忘了在check edges中将节点equilance。11、我在用hypermesh划分二个物体，在接触面的地方，上下面的节点号码都一样，如何做才能使第一个物体和第二个物体的接触部份的节点号码不一样呢。多谢了。 采用2D=>detach可以将单元或节点分开 继续问：好像只能分单元啊，没看到有节点选择啊。我试用了你介绍的办法，好像没用啊。很急请多指教
Arm001教程 第一步：打开文件asm001.hm 第二步：对几何实体进行切割分块操作。 1 进入Geom>Solid edit 面板，选择trim with plane/surf子面板 2 激活with plane下的solids黄色按钮，选择图形区中整个实体。
3 激活下面的绿色N1按钮，并如图依次选择N1、N2、N3、B这四个点 4 点击trim，将实体切割成为上下对称的两个体。
5 激活with plane下的solids黄色按钮，选择切割好的上半部分实体。 6 激活线面的N1绿色按钮，如图依次选择N1、N2、N3这三个点。 7 点击trim，将这上半部分实体切割成左右对称的两个实体。 第三步：删除多余实体和临时节点 1 点击F2快接键，进入Delete面板。
2 激活黄色的solids按钮，并勾选delete bounding surfs。在图形区中选择下半部分实体和上边的左半部分实体。 3 点击delete entity，删除掉多余的实体。 4 进入Geom>temp node面板，点击绿色的clear all按钮，删除掉多余的临时节点。 第四步：继续对要划分网格的实体进行切割操作
1 进入Solid edit 面板，选择trim with plane/surf子面板 2 激活with plane下的solids黄色按钮，选择图形区中整个实体。 3 激活下面的N1绿色按钮，并如图依次选择N1、N2、N3这三个点 4 点击trim按钮，将最前面一小块实体分割出来。 5 重复此切割操作，按图所示，选择切割平面上的N1、N2 、N3点，把几何体切割成最终可以顺利划分网格的形式。
几何清理 geometry 设置在几何清理操作时需要的容差。 cleanup子面 板的菜单选 择： cleanup tol visual options 设置曲面显示方式，选择不同类型＂edge＂和固定点的显示状态。 Geometry Cleanup面板的功能 Edges 用鼠标器将单个的边从一种类型转化成另一种类型。 Toggle Replace 将两条明确定义的自由边合并成一条共用边。 (un)suppress 同时压缩或释放一系列所选的边。 equivalence 将自由边对合并成共用边。 Surfaces 查找并删除重合曲面。 find duplicates organize by feature 按特徵组织曲面。 move faces 移动曲面到另一个曲面（合并曲面）。 Fixed Points 在曲面上从已经存在的自由点或节点上生成固定点。 add replace 将两个明确选定的自由点合并成一个。 suppress 从一个曲面上删除一个固定点。 取消曲面的裁剪操作。 Defeature 面板的 功能: trim lines pinholes 从曲面内查找并消除孔。 surf fillets 识别和删除相邻曲面的倒角。 edge fillets 识别和删除自由曲面边界的倒圆。 trim intersect 识别和删除自由曲面边界的倒圆，但可手工指定切点。Geom页面>geom cleanup 合并自由边 用equivalence功能合并自由边 Edges>equivalence>surfs(操作物件选择窗口中选择all) >cleanup tol输入值>点击equivalence
第一章 HyperMesh入门 首先我们要了解什么是mesh，简单的说mesh就是网格的划分。有过有限元分析背景的人都知道，做有限元分析首先第一步工作就是建模，就是把分析对象按照一定的尺寸、比例划分成相互连接、不间断的网格单元，成为一个可以计算的力学模型，这是进行有限元计算的基础。其划分的结果对于以后计算的结果将产成直接的影响，或者说mesh是保证有限元分析结果准确的重要条件。 下面我就最简单的分析对象——金属壳体，向大家讲述怎样进行一个物体的mesh。我们所用软件是HyperMesh，它对于有限元的前处理和后处理都具有比较强大功能。 第一节软件环境 首先，我们要了解工作的目标，即最终要把一个金属壳体处理成怎样的网格。打开练习一，这个文件中已经包含geom和放到中面的elems。 我们现在要搞清的第一概念就是geom和elems的区别。Geom即为几何体，是我们分析对象的真实模型，实际物体的三维表现形式；elems即为网格单元，是我们分析对象的力学模型，是对实际物体的一种近似模拟，是把实际物体转换成可计算的力学和数学模型，它不是简单的线和面，是带有数据的线和面。 在HyperMesh中，我们把geom和elems统称为comps，comps可以理解为图层，这里的图层和CAD的图层的概念不同。这里comps是以后赋予模型材料和几何性质的一个最小单元，或者说对于不同材料性质和不同几何性质的elems要处于不同的comps中。每个comps都会有个名字，所以同一个名字的comps包含两个部分，即XXX（名字）geom 和XXX（名字）elems。当然几何体和力学模型是两个完全独立的部分，所以两者完全可以放在不同的comps中的，对于图层名字的管理我们在下一章再做详细说明。 对于一个金属壳体，我们知道金属板是具有均有厚度的，即在三维上它总是有个方向上是保持不变的，这样我们就可以用比较简单的二维单元来描述金属壳体，这个二维单元我们称壳体单元。我们把这个壳体单元赋予它真实模型的厚度（几何性质）和材料性质，并且把这层壳体单元放到金属壳体的中面上去，即完成了我们建模的任务。这就是对金属壳体的力学模型的建立过程，简单的说，就是对于金属壳体的中面用一层带有厚度和材料性质的网格单元来描述。 把单元放到中面在HyperMesh中是一个非常简单的命令，我会在以后想大家讲述。对于金属壳体来说，中面和上下表面是类似的，或者说基本一致。这样我们对于金属壳体来说，首先要做的是对于上表面或下表面进行网格划分，以后我们还要谈到选择上表面和选择下表面的细微不同，这里我先认为它是相同的。就练习一，我针对怎样进行一个表面的网格划分来让大家熟悉这个软件的命令。 窗口下方是主菜单，共分7类，分别是Geom、1D、2D、3D、BCs、Tool、Post，每一类中有一些重复的比较经常使用的命令。
HyperMesh梁单元与壳单元的混合建模 本文根据工程实例,应用有限元软件HyperMesh 11、0进行梁单元与壳单元的混合建模,并在其中详细论述,梁单元在与壳单元混合建模的过程中如何对梁单元进行偏置处理,保证梁单元与壳单元的所有节点完全耦合。 在焊接工艺中,梁单元与壳单元的使用可以大大提高整体焊接结构的抵抗变形能力,避免单独使用壳单元时强度与刚度的不足。HyperMesh软件中提供了大量标准梁的截面,也可以通过实际应用需求单独创建梁截面。 在1D面板中点选HyperBeam选项,如图1所示。 图1 1D面板中的HyperBeam选项 HyperBeam中提供了大量的梁截面,如图2所示。 图2 HyperBeam下的各种梁截面 图2中红色箭头所指的就是各种标准梁截面的属性,包括H型梁,L型梁,工型梁等等。可以根据实际需求进行选择,而且可以自己独立进行尺寸编辑。图2中的shell section可以建立独立的壳截面,solid section可以建立独立的实体截面。在建立完成各种梁的截面属性之后,可以通过edit section进行梁截面属性的修改。
以上主要介绍了1D梁单元的使用情况,下面将根据工程实例对壳单元与梁单元的混合建模进行详细的介绍。图3就是梁单元与壳单元焊接之后的三维图,图4就是图3中梁单元以1D显示的情况。二者之间的切换功能键如图5所示。 图3 梁单元与壳单元焊接之后梁单元以3D显示 图4 梁单元与壳单元焊接之后梁单元以1D显示 图5 梁单元1D与3D之间的切换功能键
下面介绍梁单元的具体创建方法,不再讲述壳单元的建立方法。首先建立Beam Section,在软件左侧右键create--Beam Section,在出现的对话框窗口中对Bean进行命名。具体的过程如图6所示。 图6 Beam的建立过程 之后进入1D--HyperBeam面板,选择Standard section选择Standard Channel面板,打开面板后对各个参数进行修改,如图7所示。左侧的红色框内的区域就是进行具体尺寸的修改,修改的结果会以直观的形式显示在图形界面中,右侧的红色方框就是梁界面的各个力学参数。注意梁的方向,梁的长度方向就是X 轴,图形中的就是梁的Y轴与Z轴。在梁的方向的选取过程中Y轴为第一方向。 图7 梁的各个参数的修改 之后建立梁的属性,同样在软件左侧位置右键创建属性,弹出属性创建的选项卡片,在Type中选择1D,在Card image中选择PBEAM,单击确定按钮,如图8所示。