Hypermesh划分四面体网格时查找解决面单元不封闭的两种方法

Hypermesh常用操作方法总结PART1 几何清理Point edit面板：1.replace子面板两两合并硬点2.release子面板释放固定点3.add子面板在表面增加固定点以控制网格样式4.project用于将点投影至相对边上5.suppress子面板用于去除硬点1.toggle，equivalence，replace子面板可以合并自由边2.suppress子面板删除多余线条3. edge fillet修改曲线圆角特征Surface面板：创建表面：1.在Geom页中选择surface2. 进入spline/filler子面板3. 取消选择auto create（free edge only）复选框，激活keep tangency复选框（使用keep tangency功能可以保证新创建的面与相邻面平滑过渡）4. 选择线条，点击create创建表面Surface edit 面板：对表面进行分割（以控制网格样式）1. trim with nodes 设定节点分割表面2. trim with lines 画线条分割表面，with cut line 选择surf ，之后drag a cut line画线，点击鼠标中键完成分割 3. trim with surf 用三点法创建表面以分割表面Solid面板：创建实体：1. 在主面板中选择Geom 页，进入solids 面板2. 选择bounding surfs 子面板3. 激活auto select solid surfaces 复选框4. 选择图形区任意一个曲面5. 此时模型所有面均被选中6. 点击Create 按钮，创建实体7. 状态栏提示已经创建一个实体，注意实体与曲面区别是：实体边线线型比曲面边线粗。

Solid edit 面板：分割实体：方法一：利用已有的内部线条将两部分实体分开 1. 进入solid edit 面板节点法 分割表面2. 选择trim with lines子面板3. 在with bounding lines栏下，激活solids选择器。

• 比如下图所示，表面网格检查以上三项均没有，但事实上很明显中间缺了一块，表面网格不 正确
• 因此，还要再检查一项，在HM中选择外表面任意一单元，通过“by attached”选择所有与其 连接的单元隐藏，最后查看图形区是否有剩余的2D单元，如果没有则证明其是封闭的，如果 有则不是封闭的
这仅仅针对单个结构件！
表面单元的检查
• 对于单元质量的检查，类似之前结构所讨论的 • 流体表面单元封闭性的检查项跟之前结构网格类似，但具体查看要更复杂，主要检查以下三
项：
Intersection/ penetration
T-connection and
Free edges
Leakage
Intersecton/penetration
Leakage
• 然而对于特别复杂的模型，有时难以确定流域内外的单元，这时候检查泄漏可按如下步骤： ➢选择外表面任意face，通过connected将所有外表面单元单独 显示出来 ➢检查单独显示的faces是否有T-connection and free edges， 如有，则说明相应处有泄漏 ➢最后通过element path找到泄漏处并修复
注意：以下所有讨论基于standard tetra mesh
质量控制
• 四面体网格质量控制较为复杂，对于standard tetra mesh，总体来说可以通过以下三种来进 行控制修复
➢通过表面封闭的2D单元质量来控制 ➢在四面体生成过程中设置参数来控制 ➢四面体生成后通过HM/SimLab相关工具来修复
• 对于单个结构件来说，正确的2D表面网格不会有T-connection和free edge，在HM中可以通过 tool—edges来检查者两项。
以上也可以在SimLab中检查

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以clip_repair为例进行几何清理
几何
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进入几何清理界面的两种方法
1.首先进入Geom面板，然后点击quick edit 2.快捷键F11
图中出现了红色，绿色，黄色 三种颜色的线，其含义如下： 红色-----自由边界 绿色-----两个面的公共边 黄色-----重复边界，一般是三个
2021/6/7
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CAE有限元分析的三个阶段的主要内容
• 前处理过程：模型的有限元网格剖分与数 据生成。
• 有限元分析：对有限元模型求解计算 • 后处理：工程师可以根据后处理图形进行
判定计算结果与设计方案的合理性，从而 指导方案设计。
2021/6/7
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有限元在汽车中的应用
• CAE作为现代的一个非常好的分析工具，在汽 车行业中得到了重要广泛应用，具体体现在：
• 3.前后处理的可视化能力不断加强。由于计算机能力的飞速发展，求 解所需的时间再次减少，而前后处理所占的总分析时间达到了90%以 上，为了为工程师提供快速，精确的建模和分析结果，人们对可视化 的要求越来越高，例如网格自动划分功能，计算结果分布云图。
• 4.与CAD无缝集成。各个软件各取所长，充分发挥各个软件的优势， 加快分析进展，例如著名的CAD软件有Unigraphics,Pro/e,Solidworks 等。
1.缩短研究周期 2.大大降低研发成本 3.迅速对产品变更做出反应 4.预测潜在问题 5.模拟试验方案，节约试验时间和成本
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软件介绍
现在市场上商业化CAE软件很多，目前被大家认可 的通用软件有：美国MSC.Nastran,MSC.Marc,美国HKS 公司的Abaqus,美国LSTC公司的LS_DYNA,美国ANSYS 的ANSYS，每个软件都有其特点，人们把这些软件分为 线性分析软件，一般非线性分析软件和显示高度非线性 分析软件。大家都知道的：Nastran，ANSYS都在线性分 析方面具有优势，MSC.Marc，Abaqus被认为是最好的 非线性求解软件，LS_DYNA在结构分析方面占优势，是 汽车碰撞仿真和安全性分析软件的最佳选择。

有限元仿真经验技巧总结1. 装配体接触面之间如何使节点对齐？法一：通过实体切割，产生对齐的实体轮廓线，划分网格时自动对齐。

法二：两实体通过布尔运算合并，然后切割划分网格。

法三：各自划分网格，然后节点合并（ equivalence ），然后分离（ detach ）。

法四：投影 project法五：两实体接触表面网格若不对齐，可以通过选取它们的面网格来进行节点对齐。

2. 如何删除重复的单元？首先，把重复单元节点合并；然后， tool/check elems/duplicates,save failed ；最后， delete/elems, 选择 retrieve , 即可删除重复单元。

3. 切割实体划分实体单元时，如何保证每一块都是可映射的，即可划分的？最好是保证实体每个面只有边界线，面内无其他切割实体边界线。

其次是只有一个面内有边界线。

4. 如何快速创建节点？按住鼠标左键在边界线拖动，直至边界线变亮时松开，点击就出现节点。

5. 如何镜像实体或单元？Tool/reflect, 选中实体或单元， duplicate , 镜像平面， OK.6. 对于较规则的实体，快速生成六面体单元的方法有哪些？1）对于较规则的方形体，可以在其中一面上 automesh ，然后直接 solidmap/one volume 划分。

或者由二维面网格 linear drag 生成。

2）对于可旋转的规则环形体，确定其中一面二维网格，然后 spin 。

3）对一般的六面体，需要先确定的相对面的面网格，要保证数量一致，然后通过 linear solid.7. 对于分散对称的载荷施加区域，如风机轮毂上的载荷，塔筒截面上的载荷，怎么加载简单有效？创建中心质点 Mass21 ，赋予其很小的质量，适用静力加载、小变形，不考虑转动惯量。

然后把中心质点和受力区域节点，建立柔性连接 rbe3 ，可以传递力和力矩，耦合六个自由度。

对于实体单元之间建立刚性连接 CERIG, 如螺栓与螺母之间的绑定接触，所有节点不产生相对位移，只产生刚体运动，只需耦合 3 个平动自由度，适用小变形。