hypermesh第一讲-建立焊点

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。

HyperMesh入门教程HyperMesh的界面介绍HyperMesh的几何建模和清理HyperMesh的网格剖分和优化HyperMesh的连接建立和检查HyperMesh的材料和属性定义HyperMesh的载荷和约束设置HyperMesh的模型导出和导入HyperMesh的界面介绍菜单栏：位于界面顶部，包含了各种功能菜单，如File、View、G eometry、Mesh等。

工具栏：位于菜单栏下方，包含了常用的工具按钮，如Select、M ove、Rotate等。

面板区：位于界面左侧，包含了各种功能面板，如Model Browser、Entity Editor、Connectors等。

图形区：位于界面中央，用于显示和操作模型。

状态栏：位于界面底部，用于显示当前的操作模式、坐标系、鼠标位置等信息。

HyperMesh的几何建模和清理HyperMesh可以通过两种方式创建几何模型：从零开始创建：使用Geometry菜单中的各种工具，如Point、Line、Surface等，可以创建基本的几何实体，并通过Boolean运算等方式进行组合和修改。

无论是哪种方式创建的几何模型，都需要进行一定的清理工作，以保证模型的质量和完整性。

HyperMesh提供了一系列的几何清理工具，如Geometry菜单中的Check、Edit、Cleanup等选项。

常见的几何清理操作包括：检查并修复几何实体之间的重叠、交叉、间隙等问题。

检查并修复几何实体内部的自相交、重复点线面等问题。

检查并修复几何实体之间的拓扑关系，如共享点线面等。

检查并修复几何实体的法向方向，确保法向一致性。

检查并修复几何实体的尺寸和形状，避免过大或者过小、过扁或者过尖等问题。

HyperMesh的网格剖分和优化网格剖分是将连续的几何实体离散为有限个节点和单元，以便进行有限元分析。

HyperMesh支持多种类型的网格剖分方法，如：2D网格剖分：将平面或者曲面实体剖分为三角形或者四边形单元。

F 合适窗口大小 D display窗口H help文件F2 delete panelF12 auto mesh panel F10 elem check panel F5 mask panel F6 element edit panel Ctrl+鼠标左键旋转Ctrl+鼠标滑轮滑动缩放Ctrl+鼠标滑轮画线缩放画线部分Ctrl+鼠标右键平移F11 quick edit panel Ctrl+F2 取图片保存到F9 line edit panel R rotation 窗口F4 distance panel 可以寻找圆心W windows窗口G Global panel O Option panelShfit+F1……新窗口Shfit+F11 operation窗口Shfit+ctrl 可以透视观察Shfit+F12 smooth 对网格平顺化Shifit+F3 检查自由边，合并结点鼠标中键确认按纽Shot cut一 hypermesh网格划分⑴单元体的划分1.1 梁单元该怎么划分？Replace可以进行单元结点合并，对于一些无法抽取中面的几何体，可以采用surface offset 得到近似的中面线条抽中线：Geom中的lines下选择offset,依次点lines点要选线段，依次选中两条线，然后Creat.建立梁单元：1进入hypermesh-1D-HyperBeam，选择standard seaction。

在standard section library 下选HYPER BEAM在standard section type下选择solid circle(或者选择其它你需要的梁截面。

然后create。

在弹出的界面上，选择你要修改的参数，然后关掉并保存。

然后return.2 新建property,然后create（或者选择要更新的prop）,名称为beam,在card image 中选择PBAR,然后选择material，然后create.再return.3 将你需要划分的component设为Make Current,在1D-line mesh，选择要mesh的lines,选择element size,选择为segment is whole line,在element config:中选择bar2，property选择beam(上步所建的property.然后选择mesh。

Hypermesh基础培训教程一、引言Hypermesh是一款功能强大的有限元前处理器，广泛应用于结构分析、热分析、流体分析等领域。

本教程旨在帮助初学者快速掌握Hypermesh的基础操作，为后续的高级应用打下坚实基础。

通过本教程的学习，读者将能够熟练地进行几何建模、网格划分、材料属性定义、边界条件施加等基本操作。

二、Hypermesh界面及基本操作1.启动Hypermesh在安装完Hypermesh软件后，双击桌面图标启动程序。

初次启动时，系统会提示设置工作目录，选择一个便于管理的路径即可。

2.界面介绍Hypermesh界面主要包括菜单栏、工具栏、主窗口、状态栏等部分。

菜单栏包含文件、编辑、视图、网格、工具等菜单，通过菜单可以执行各种操作。

工具栏提供了常用的快捷操作按钮，方便用户快速执行命令。

主窗口用于显示几何模型、网格、分析结果等。

状态栏位于界面底部，显示当前操作的状态信息。

3.基本操作(1)打开模型：通过菜单栏“文件”→“打开”命令，选择相应的几何文件（如iges、stp等格式），打开模型。

(2)缩放、旋转、平移视图：通过工具栏的相应按钮，可以调整视图的显示。

同时，鼠标滚轮可以控制视图的缩放。

(3)选择元素：鼠标左键单击选择单个元素，按住Ctrl键同时单击可以选择多个元素。

(4)创建集合：通过菜单栏“编辑”→“创建集合”命令，可以将选中的元素创建为一个集合，便于后续操作。

(5)撤销与重做：通过菜单栏“编辑”→“撤销”或“重做”命令，可以撤销或重做上一步操作。

三、几何建模1.几何清理在实际工程中，导入的几何模型往往存在冗余面、重叠边等问题，需要进行几何清理。

Hypermesh提供了丰富的几何清理工具，如合并顶点、删除线、删除面等。

2.创建几何元素Hypermesh支持创建点、线、面、体等几何元素。

通过菜单栏“几何”→“创建”命令，选择相应的几何元素创建工具，如创建点、创建线、创建面等。

3.几何编辑Hypermesh提供了丰富的几何编辑功能，如移动、旋转、缩放、镜像、复制等。

Hypermesh 中cweld、acm、fastener焊点建立1.车身焊点作用及技术要求1.1焊点作用焊接是汽车冲压件、铸造件、锻造件一种重要的链接方式，如点焊，缝焊。

其中点焊在车身钣金件和部分底盘件链接中广为应用。

它是将被焊工件压紧于两电极之间，并通以电流，利用电流流经工件有限接触面及邻近区域产生的电阻热将其加热到熔化而形成扁球形的熔核，达到金属结合的一种方法。

它在整车动态或静态工况中承受着各个方向的拉应力、压应力、剪应力，因此对整车的安全可靠性有着重要的影响。

1.2焊点技术要求焊点一般要求如下：1）焊点有足够的机械强度2）焊接可靠，保证导电性能。

3）焊点表面整齐、美观，如外观应光滑、清洁、均匀、对称、整齐、充满整个焊盘并与焊盘大小比例合适。

除上述要求，车身焊点还有直径、点距、抗剪强度等要求。

点距是指相邻两焊点的中心距，与被焊金属的厚度、导电率、熔核大小及焊接层数。

表1给出了几种材料焊点点距的最小极限值，在实际设计中可作为下限设计参考。

对于车身焊点点距，其最小值为15-18mm，最大值为45-55mm，如低碳钢点焊点距在30-35mm，可以在局部位置采用锯齿型布置。

表1. 焊点的最小点距（板厚指被换板中较薄着，单位mm）表1. 源于中国机械工程学会焊接学会编著《焊接手册（第1卷）-焊接方法及设备》对于车身焊点直径，其取值范围为4-8mm，一般焊点直径可取为6mm，关键焊点直径可取为7mm。

表2给出四种钢材焊点直径的最小极限值，在实际设计中可作为下限设计参考。

表2. 焊点最小直径（板厚指被换板中较薄着，单位mm）注：表2源于傅积和、孙玉林主编《焊接数据资料手册》焊点失效以剪切破坏为主，其抗剪性能与其大小有直接关系，具体要求参见傅积和、孙玉林主编《焊接数据资料手册》。

焊点抗剪强度测量方式如下：图1.1 抗剪强度测量示意图2.焊点单元基于焊点的重要性，在汽车CAE分析中，尤其在白车身相关分析中焊点的模拟尤为重要。