hypermesh第二讲几何清理与中面提取

几何清理geometrycleanup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EdgesToggle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。

Surfacesfind duplicates查找并删除重合曲面。

organize byfeature按特徵组织曲面。

move faces 移动曲面到另一个曲面（合并曲面）。

Fixed Pointsadd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，maxradius>findfillets(选曲面上搜索设置范围内的倒角)> 显示出fillets toremove，ignoreedge assoc和filletends>remove(用尖角取代圆形的倒角曲面)Fillets to removeIgnore edge assoc 用于确定那些计算相切时不考虑其相邻曲面的边。

板类零件抽出中面分析步骤（hm11）1、导入三维模型。

ug模型->导出->parasoild..->18.0-Nx 5.0 hypermesh->import geomelty(第三个)。

保存为*.hm格式。

（注意放大比例1000）2、创建材料集或者在左侧栏空白处，右单击àCreateàMaterial。

1）输入材料名称，钢为steel；2）更改颜色，便于区分；3）Type:all4）card imge：MAT1；5）create/edit 输入材料的参数。

E：杨氏模量，2.0E5；NU：柏松比为0.3；RHO：密度，钢为7.83E-96）return3、创建属性集或者在左侧栏空白处，右单击àCreateàProperty。

1）Prop name输入材料属性名:pro或者别的；2）color 变个颜色易于区分；3）type ：all；4）card imge ：PSHELL，片体5）material 材料选择上步建立的steel；6）点击按钮，创建/编辑，在T 里输入板厚；7）Return。

4、创建新组件或者在左侧栏空白处，右单击àCreateàComponent。

1）comp name ：zhongmian 或是其它；2）color 设置区分颜色；3）no card imge4）property = pro，即上步创建的属性集名称；5）create6）return5、抽取中面。

1）在左侧栏选择刚才创建的新组件，使其成为工作组件，右单击àCreateàMake Current;2）右下面板选择à3）点击：surfs，通过集合选择，选择相应的集合，注意不要选择中面，因为该集合暂时为空；4）提取中面；5）返回；6）去左侧的导航栏，把实体集合删除；7）6、几何清理。

1）几何面板，选择edge edit；2）选择toggle 选项，然后到视图窗口，逐个点选需要处理的线：同一条线可点选多次，直到把它们转化为“浅蓝色虚线”；点击return，返回几何面板；3）autocleanup 自动几何清理；4）通过集合选择middle surface集合，进行自动清理5）完成后，返回主面板7、网格划分1）2D面板中选择，automesh命令；2）通过使用集合选择的方式，选中middle surface 集合，点击select 按钮；3）左下角选择interactive ，交互式；elements size= 值，这个值根据个人经验加以设置。

几何清理在进行有限元分析计算时，常常碰到的问题有以下几种：1. 导入曲面数据时，有时存在裂缝、重叠、错位等缺点，这会阻碍网格质量。

2. 因为生产的需要，CAD模型中通常会包括某些细微特点，例如曲面和边的倒圆、小孔，进行分析时若是要准确模拟这些特点，需要用到很多小单元，致使求解时刻没必要要的加长。

3. 边界错位常常引发网格扭曲，致使单元质量不高，求解精度差。

通过排除错位和小孔，紧缩相邻曲面之间的边界，排除没必要要的细节，就能够够提高整个划分网格的速度和质量，提高计算精度。

曲面边界的拓扑关系显示在拓扑显示模式下（这是在geom cleanup面板中默许的显示模式），曲面边界的颜色显示是由其与周围曲面边界的连接关系来确信的。

1）红色的边表示单个曲面的自由边。

自由边会致使网格的不持续，即自由边上散布的节点可不能被相邻曲面上的单元所共享。

2）绿色的边称为共享边，表示那个边被两个相邻曲面所共享，在共享边上的节点同属于相邻的曲面。

3）黄色的边称为非重合边。

表示曲面的边界被三个或三个以上的曲面所共享，这通常代表一种T型连接或重复曲面。

（只是关于黄线的问题，要分情形对待。

若是是重复曲面，应该设法删除，对可能由此造成的缺面问题，采纳补面的方式。

若是是T 形连接，那么有可能是正常的。

）4）深蓝色的短线段代表被紧缩的边。

自动网格生成器在划分网格时会忽略被紧缩边，可不能在上面布置节点。

在紧缩边上，两个相邻的曲面事实上被缝合到一路形成一个较大的曲面。

几何清理经常使用面板1）surface面板的spline/filler子面板用于填充曲面之间较大的间隙和空缺。

对任意由三个或更多的线、节点或点概念组成的有限区域，都能够概念一个曲面；2）edge edit和defeature面板用于划分网格前的曲面几何清理；3）edge edit用来改变表面边界之间的连通性状态；4）defeature 面板用于修剪表面，找到并删除小孔，还能够找到并去除表面和表面边界上的倒角。

总结－几何清理篇、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、中有什么工具可以补面的？> 除了> 外，还可以用等命令补面，只要选选项就可以了．、划好网格之后，用>>>> , 最后发现个,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，它会自动保存在一个叫做^的里，然后隐藏掉其他的部分，再点击右侧> 找到相邻单元,再进行处理。

、出现黄线怎么几何清除？——试试出现黄线大多是有重合面出现，结合隐藏（）仔细观察一下，找到重合的面（有的及其微小）删掉就是、单元划分完毕，在> >中发现有这样的提示：” “,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！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> 先点击,接着点击;然后，按在下选,最后点击、体单元有什么优劣的评判指标；面板中>..、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。

>、建模完后, 检查没有通过,如何处理. 谢谢.请大家帮忙,方法是不是很多?里面隐掉其他，只显示,在菜单里，选,选,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，是不是不检查三维单元的和？不用检查三维单元的－，可以检查、节点合并是哪个命令，在哪？单元的连续性是用这个吗？可以用合并节点，注：当你选中的时候，是将两个节点合并为一个，没选的话，它们只是位置在一起，但还是两个节点．检查单元的连续性是(也可用ＳＨＩＦＴ＋Ｆ３)(二维或曲面），（三维）单元连续性也用这个检查具体见练习：、在检查三维实体单元节点一致的时候，先检查，再把三维实体单元生成表面（），然后再对生成的表面进行的检查。

可以检查内部的节点。

不知道这个方法有没有太多的问题，欢迎大家讨论！对有的三维单元来说，先生成再检查其，一般来说就可以了，但是如果当模型中如果内部有一个闭合的空心的话，检查的是检查不出错误的，这时，要检查的法向，只有这样，才能真正的检查错误。

总结－几何清理篇、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、中有什么工具可以补面的？> 除了> 外，还可以用等命令补面，只要选选项就可以了．、划好网格之后，用>>>> , 最后发现个,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，它会自动保存在一个叫做^的里，然后隐藏掉其他的部分，再点击右侧> 找到相邻单元,再进行处理。

、出现黄线怎么几何清除？——试试出现黄线大多是有重合面出现，结合隐藏（）仔细观察一下，找到重合的面（有的及其微小）删掉就是、单元划分完毕，在> >中发现有这样的提示：” “,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！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> 先点击,接着点击;然后，按在下选,最后点击、体单元有什么优劣的评判指标；面板中>..、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。

>、建模完后, 检查没有通过,如何处理. 谢谢.请大家帮忙,方法是不是很多?里面隐掉其他，只显示,在菜单里，选,选,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，是不是不检查三维单元的和？不用检查三维单元的－，可以检查、节点合并是哪个命令，在哪？单元的连续性是用这个吗？可以用合并节点，注：当你选中的时候，是将两个节点合并为一个，没选的话，它们只是位置在一起，但还是两个节点．检查单元的连续性是(也可用ＳＨＩＦＴ＋Ｆ３)(二维或曲面），（三维）单元连续性也用这个检查具体见练习：、在检查三维实体单元节点一致的时候，先检查，再把三维实体单元生成表面（），然后再对生成的表面进行的检查。

可以检查内部的节点。

不知道这个方法有没有太多的问题，欢迎大家讨论！对有的三维单元来说，先生成再检查其，一般来说就可以了，但是如果当模型中如果内部有一个闭合的空心的话，检查的是检查不出错误的，这时，要检查的法向，只有这样，才能真正的检查错误。

几何清理在进行有限元分析计算时，经常遇到的问题有以下几种：1. 导入曲面数据时，有时存在缝隙、重叠、错位等缺陷，这会影响网格质量。

2. 因为生产的需要，CAD模型中通常会包含某些细微特征，例如曲面和边的倒圆、小孔，进行分析时如果要准确模拟这些特征，需要用到很多小单元，导致求解时间不必要的加长。

3. 边界错位经常引起网格扭曲，导致单元质量不高，求解精度差。

通过消除错位和小孔，压缩相邻曲面之间的边界，消除不必要的细节，就能够提高整个划分网格的速度和质量，提高计算精度。

曲面边界的拓扑关系显示在拓扑显示模式下（这是在geom cleanup面板中默认的显示模式），曲面边界的颜色显示是由其与周围曲面边界的连接关系来确定的。

1）红色的边表示单个曲面的自由边。

自由边会导致网格的不连续，即自由边上分布的节点不会被相邻曲面上的单元所共享。

2）绿色的边称为共享边，表示这个边被两个相邻曲面所共享，在共享边上的节点同属于相邻的曲面。

3）黄色的边称为非重合边。

表示曲面的边界被三个或三个以上的曲面所共享，这通常代表一种T型连接或者重复曲面。

（不过关于黄线的问题，要分情况对待。

如果是重复曲面，应该设法删除，对可能由此造成的缺面问题，采用补面的方式。

如果是T 形连接，则有可能是正常的。

）4）深蓝色的短线段代表被压缩的边。

自动网格生成器在划分网格时会忽略被压缩边，不会在上面布置节点。

在压缩边上，两个相邻的曲面实际上被缝合到一起形成一个较大的曲面。

几何清理常用面板1）surface面板的spline/filler子面板用于填充曲面之间较大的间隙和空缺。

对任意由三个或更多的线、节点或者点定义组成的有限区域，都可以定义一个曲面；2）edge edit和defeature面板用于划分网格前的曲面几何清理；3）edge edit用来改变表面边界之间的连通性状态；4）defeature 面板用于修剪表面，找到并删除小孔，还可以找到并去除表面和表面边界上的倒角。

摘要：文章介绍了Hypermesh中几何模型的拓扑显示，并讨论了如何对导入到Hypermesh中的几何模型进行修复和清理。

Abstract：The paper introduced the display of the geometric topology in Hypermesh.And some methods used for the repairing and cleaning of the model were given.关键字：Hypermesh 修复清理Keyword：Hypermesh Repairing Cleaning1.几何模型的拓扑表示法在Hypermesh中可以通过几何元素的颜色表示出整个几何模型的拓扑结构。

如下图所示为一个模型的拓扑结构显示。

图1 模型的拓扑结构对于每种颜色所代表的拓扑结构可以在Visualization面板中查看。

一般我们关注的拓扑结构有两类：（1）自由边（默认显示为红色）：当存在闭环自由边时，说明模型在此处可能存在丢失的面；（2）Non-manifold边（默认为黄色）：在Non-manifold边处说明有两个以上面共享一个边，当存在闭环的Non-manifold边时，说明此处可能有重复的面。

2.几何模型的修复与清理2.1面的修复与清理2.1.1面的清理在进行面的清理时可以直接进入Delete面板删除多余的面。

还有一种方法就是通过公差控制删除所有符合条件的面。

步骤如下：(1)通过菜单Geometry > Defeature > Duplicates进入Duplicates面板；(2)选择所有显示的面，并将公差设置为0.01；(3)单击Find查找重复的面，单击Delete删除重复的面2.1.2面的修复通过Surface面板可以进行各种面的创建，从而重新创建丢失的面。

例如：(1)进入Surfaces面板，选择Spline/Filler标签。

hypermesh常见问题汇总1.0 beta 版序虽然总结报告写过N多遍，心里还是有些紧张啊。

Hypermesh最为一个优秀的网格划分工具，个人认为最突出的部分在于几何清理，这让网格划分变得简单易行。

有句老话说的好啊，不怕不识货，就怕货比货，用过其他前处理软件的同仁对此应该深有体会。

这里简单对该软件做一个系统的简单的介绍：1、软件主要模块该软件主要由geometry、2D、3D、analysis、tool组成。

后处理模块在此不做详细说明，由于大家用的求解器也五花八门，analysis面板的功能也不做详细说明。

2、通常的操作步骤（本文操作说明以8.0以上为准，与时俱进）导入cad模型——>几何清理（包括对模型的分块）——>面网格——>检查质量——>修改网格——>生成体网格——>检查网格质量——>删掉无用的面网格——>导出数据文件3、容易出问题的地方个人认为网格划分过程中的问题都是可以避免的，因为这原本就没什么技术含量，有技术含量的只是软件，我们只需按照正规的步骤去操作，可以说每个人都能画出来。

高手与新手的差距在于熟练度、对网格的理解、对网格质量的把握。

由于hypermesh软件自带的help说明很不错、非常不错、相当不错，所以我会在文章中引用一些来辅助说明问题。

（8.0和9.0的功能差不多，无实质性的改变，8.0的HELP文档比9.0做的好些，适合通看，9.0适合查询。

所以推荐新手安装8.0，把2D和3D的例子做一遍上手更快）该文章是面对所以使用hypermesh软件的同仁的，所以看过英文help的不要觉得我啰嗦，虽然我们一直强调英语的重要性。

“废话”说了一大堆，下面开始正文。

——西山小宝接口问题1、 hypermesh转入ANSYS如果你在导出数据的时候出现“ELEMENT***** IS NOT DEFINED”的问题用ET type 建立单元类型，用component manager来赋给网格，而不是用element types。

几何清理设置在几何清理操作时需要的容差。

geometrycleanup子面板的菜单选择：cleanup tolvisual 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面板的功能用鼠标器将单个的边从一种类型转化成另一种类型。

EdgesToggleReplace 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 duplicatesorganize 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）。

在曲面上从已经存在的自由点或节点上生成固定点。

Fixed Pointsaddreplace 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 linespinholes 从曲面查找并消除孔。

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defeature面板>surf用于选择要删除的倒角曲面。

第一章 mesh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 常有问题汇总beta版序固然总结报告写过 N 多遍，内心仍是有些紧张啊。

Hypermesh最为一个优异的网格区分工具，个人认为最突出的部分在于几何清理，这让网格区分变得简单易行。

有句老话说的好啊，不怕不识货，就怕货比货，用过其余前办理软件的同仁对此应当深有领会。

这里简单对该软件做一个系统的简单的介绍：1、软件主要模块该软件主要由geometry 、2D、3D、analysis 、tool 构成。

后办理模块在此不做详尽说明，因为大家用的求解器也八门五花，analysis 面板的功能也不做详尽说明。

2、往常的操作步骤（本文操作说明以以上为准，与时俱进）导入 cad 模型—— >几何清理（包含对模型的分块）—— >面网格—— >检查质量—— >改正网格—— >生成体网格—— >检查网格质量—— >删掉无用的面网格—— >导出数据文件3、简单出问题的地方个人认为网格区分过程中的问题都是能够防止的，因为这本来就没什么技术含量，有技术含量的不过软件，我们只需依据正规的步骤去操作，能够说每一个人都能画出来。

能手与生手的差距在于娴熟度、对网格的理解、对网格质量的掌握。

因为 hypermesh 软件自带的 help 说明很不错、特别不错、相当不错，因此我会在文章中引用一些来协助说明问题。

（和的功能差不多，无本质性的改变，的 HELP文档比做的好些，适合通看，适合查问。

因此介绍生手安装，把2D 和3D 的例子做一遍上手更快）该文章是面对因此使用hypermesh 软件的同仁的，因此看过英文 help 的不要感觉我啰嗦，固然我们向来重申英语的重要性。

“空话”说了一大堆，下边开始正文。

——西山小宝接口问题1、 hypermesh 转入 ANSYS假如你在导出数据的时候出现“ELEMENT ***** IS NOT DEFINED ”的问题用ET TYPE 成立单元种类，用 component manager 来赋给网格，而不是用 element types 。

几何清理geometrycleanup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EdgesToggle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。

Surfacesfind duplicates查找并删除重合曲面。

organize byfeature按特徵组织曲面。

move faces 移动曲面到另一个曲面（合并曲面）。

Fixed Pointsadd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，maxradius>findfillets(选曲面上搜索设置范围内的倒角)> 显示出fillets toremove，ignoreedge assoc和filletends>remove(用尖角取代圆形的倒角曲面)Fillets to removeIgnore edge assoc 用于确定那些计算相切时不考虑其相邻曲面的边。