HyperWorks基础培训

HyperWorks基础培训（二）
——HyperMesh 1D/2D单元划分
主要内容
一．一维单元网格划分 二．二维单元网格划分
一、一维网格划分
以下两种情况可进行一维网格划分：
1.构件一个方向的尺寸远大于其他两个方 向的尺寸，如：梁，杆件等；
2.模拟构件的连接，如：焊接、螺栓等连 接。
一维构件主要受力形式：
1. 沿轴线方向受力； 2. 垂直轴线方向的横向剪力； 3. 正交的弯曲平面的弯矩； 4. 扭矩或断面扭矩等。
一、模拟梁、杆等一维单元类型
1D单元类 建立单元时应设置的
型
内容
模拟内容
Bar2 Bar3
属性、局部坐标下单 元的y轴矢量、不传递 的自由度、偏置矢量
同Bar2
属性卡片选择Pbar,为简 单柱状梁单元； 属性卡片选择Pbeam, 为复杂梁单元。
同Bar2 只是Bar3还包含了二次 梁单元的第三个节点Biblioteka 所用 hypermesh面
板
Bars面板
Bars面板
Rod 属性
模拟简单梁，承受轴向 力和扭矩
Line Mesh面板
Equations 节点的自由度、权重
使用方程约束模型，如 模拟基本接触约束
Equations 面板
创建梁、杆等一维单元的面板
谢谢
Automesh面板
• 使用Automesh面板直接在零件的表面创 建网格是二维网格划分最有效的方法。
2、无几何表面的网格划分
下面两种情况可以对模型进行无几何表面 的网格划分：
1.输入的原始CAD模型不存在表面；
2.分析进行到后期，模型中的表面已不存 在，但由于要对模型进行进一步简化或网 格质量存在问题需要对网格进行重新划分 。

演示：创建六面体、五面体网格示例 模型：arm_bracket.hm
4、使用Solid Map面板创建六面体网格
• Solid Map从一个小体积开始网格划分，再从已 经划分网格体积开始，对与其相临的体积进行网 格划分，保证网格的连续性；
• Solid Map优点： 易于操作——要划分网格的体积很容易定义； 节省时间——选择简单，选实体几何而不必选择 多条线或面。
• Use Proximity – 在小特征附近放置更多单元使网格平滑过渡 • Use Curvature – 根据用户设定在曲率大的曲面上放置更多的单元
体的四面体网格划分
• 使用proximity 和use surface curvature 选项
都不选
使用 surface
Curvature选 项
• 划分六面体网格的必要性：六面体网格相对 四面体网格收敛性好，精度高。
• 基本思想：对已有的二维网格或经过投影、 比例缩小或放大处理后的二维网格，经过拉 伸、扫掠等方法生成三维实体单元。
• 所以二维网格的划分是至关重要的，没有高 质量的二维网格，就不可能得到高质量的三 维网格。
HyperMesh所提供的基本方法
• 对壳单元网格中的四边形单元:
• 可以切割成两个三角形后在生成四面体单元 – OR – • 也可以保留四边形单元，并基于四边形单元生成金字塔单元
体的四面体网格划分
• 体的四面体网格划分使用tetramesh 面板 > volume tetra 子面板
• 提供了一种快速创建四面体网格的方法
• 两个特别选项:
• 体是:
• 定义一个三维空间的几何实体 • 和CAD软件中使用的体的概念一致
• 体的特点：

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Altair Engineer Inc.是世界上领先的工程技术开发者之一，自1985 年成立以来一直致力于为企业、研究机构、高等院校和政府组织开发 用于分析、优化、信息可视化和高性能计算的技术。 目前Altair公司在全球拥有6大品牌，分别是： 软件品牌:HyperWorks、PBS Works、SolidThinking和HiQube 服务品牌：Altair Product Design LED灯具制造专利技术品牌：ilumisys

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。
Rigid：创建或编辑rigid单元
Rbe3：创建或编辑rbe3单元
Spring：创建或编辑spring单元
Gap：创建或编辑gap单元
Masses：创建或编辑mass单元（集中质量）
2D板：
Rule: 用于点对线，或者是点对点来生成element的方法。
Spline：闭合的线进行mesh
Drag：沿着方向拉伸单元。
HyperWorks基础知识
汽车工程研究院产品验证所 SYS(F)-2010-018
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。
在产品开发过程中开展CAE工作，改变了传统设计中的依靠经验进行定 性分析、缺少定量数据的设计方法，使产品减重、性能优化成为可能；同时， 采用CAE计算能在短时间内尝试和比较更多的设计方案，因而有可能获得较 佳甚至最优的设计而提高开发质量。
CAE工作主要分为五大块，即：强度疲劳、NVH、多体分析和CFD。 目前计算分析所已经具备了这五大块的分析能力，并且已经在每一块做了大 量的工作。