基于HyperMesh的有限元前处理技术

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Hypermesh2017.2有限元分析的前处理1D单元连接

Hypermesh2017.2有限元分析的前处理1D单元连接

ALTAIR HYPERWORKS2017.2有限元分析前处理1D 单元和连接Trainer’s NameMonth XX, 2017HMD Intro, 2017.2第5章: 1D 单元和焊点5) 1D 单元和焊点•1D Meshing(1D单元)•HyperBeam(梁截面)•Connectors(焊点)HMD Intro, 2017.2 1D 单元•1D 单元HMD Intro, 2017.2示例跟着示范做(…\Model-Files\CH5-1D-MESHING\05a-1D-MESHING.hm)© 2017 Altair Engineering, Inc. Proprietary and Confidential. All rights reserved.HMD Intro, 2017.2 1D单元介绍•1D单元是节点之间简单连接,允许精确模拟连接关系(例如螺栓)和类似的杆状或杆状对象,这些对象在FEA模型中可以建模为简单的线•可以从以下面板创建1D单元:•目前支持的1D单元包括: bar2s, bar3s, rigid links, rbe3s, plots, rigids,rods, springs, welds, gaps and joints.•显示单元可以在以下面板中创建: Edit Element,Line Mesh, Elem Offset, Edges, or Features panel.•RIGID 刚性连接用于传递从主节点到从节点的运动.•Rigids面板允许创建rigid 和rigid link 单元.•RBE3 刚性连接用来传递分布载荷.不会引入额外刚度•RBE3是内插约束单元,其中从属节点的运动被定义为一组独立节点的运动的加权平均•RBE3通常用于在所选独立节点之间分配施加在从属节点上的负载。

1D MESHING -SPRINGS•SPRING 弹簧单元是在需要弹簧连接的模型的两个节点之间的空间中创建的单元。

hypermesh技巧总结

hypermesh技巧总结

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。

基于Hypermesh的分析数据提取与处理方法要点

基于Hypermesh的分析数据提取与处理方法要点

南京工程学院本科毕业设计(论文)题目:基于Hypermesh的分析数据提取与处理方法专业:车辆工程班级:车辆工程111 学号:21511638学生姓名:张云指导教师:陈伟讲师起迄日期:2015.3.2~2015.5.15设计地点:车辆工程实验中心Graduation Design (Thesis) Extraction and Analysis of data processing method basedon HypermeshByZhang YunSupervised byInstructor. CHEN WeiNanjing Institute of TechnologyJune, 2015摘要目前世界各大著名客车公司都已经将有限元分析方法应用于客车的设计中,从最初的概念设计到最终的产品成型阶段始终贯穿有限元分析方法。

通过实践证明,运用有限元分析软件对客车的车身骨架进行结构分析可以得到更加准确的精确度,由于这一方法具有减低客车研发的成本,缩短客车研发周期等优点,基本上所有的客车公司已将有限元方法作为客车研发过程中的一个重要方法。

本论文针对有限元分析软件虽然可以得出详细而精确的分析结果,但却没有对于这些结果文件进行数据提取与分析的情况,开发出基于Hypermesh d的数据提取与处理方法。

本文深入介绍了有限元法以及常用有限元分析软件,并通过具体实例,掌握Hypermesh的基本操作。

同时通过查阅资料与实操演练,掌握Fortran编译器Intel Visual Fortran的基本操作,最后通过对有限元分析软件Hypermesh等的结果文件zhidonggaijin.bdf和zhidonggaijin.f06进行分析,设计出以Fortran语言为基础的的数据提取与分析处理程序,最终生成可执行文件,并且能够生成所需文件。

程序输出的文件可直接作为后期车身改良与优化的数据依据。

关键词:车身;数据提取分析;有限元;Fortran;二次开发ABSTRACTAt present,world famous bus companies have already applide finite element analysis method to the design of passenger cars from the initial design concept to the final product . Practice proves that using finite element analysis software for structure analysis of bus body frame can get more accurate precision. Because this method has many advantages such as reduce passenger car research costs and shorten the development cycle of passenger car , virtually all bus companies have taken the finite element method as an important means of passenger car development process.Finite element analysis software can draw a detailed and accurate results, but it does not have the function of extraction and analysis of data, According to this situation ,this thesis has developed a kind of data extraction and processing methods based on Hypermeshd. This thesis delves into the finite element method and the finite element analysis software , I master the basic operations of Hypermesh by means of practical examples. Meanwhile through check out the information and practical exercises, I have mastered the basic operations of Fortran compiler Intel Visual Fortran. Finally, this theis designes a program based on the Fortran language for data extraction and analysis and build the executable file which is able to generate the required files by analysizing the outcome document of finite element analysis software Hypermesh zhidonggaijin.bdf and zhidonggaijin.f06. Program output files can be directly used as body modification and optimization in the future.Keywords:Bus Body, Data Extraction and Analysis, Finite Element, Fortran, Secondary Development目录第一章绪论 (1)1.1 引言 (1)1.2 研究背景 (1)1.3 论文课题的研究内容与意义 (2)1.3.1 研究内容 (2)1.3.2 基于Hypermesh二次开发的研究意义 (2)1.4 有限元分析及其软件二次开发的历史发展 (3)1.5 Hypermesh软件的基本特点 (3)1.6 国内外发展现状 (4)1.7 本文的结构 (4)第二章有限元法概论及软件介绍 (5)2.1 引言 (5)2.2 有限元方法概述 (5)2.2.1 有限元法的孕育过程及诞生和发展 (5)2.2.2 有限元法的概念 (6)2.2.3 有限元法的应用 (7)2.2.4 有限元分析几个需要注意的重要问题 (7)2.3 有限元软件介绍 (8)2.3.1 软件概述 (8)2.3.2 软件操作举例 (10)2.4 本章小结 (17)第三章Fortran与HYPERMESH二次开发在客车车身结构分析中的应用 (18)3.1 Fortran概述 (18)3.1.1 引言 (18)3.1.2 历史发展 (18)3.2 Fortran编译器的操作 (19)3.2.1 创建工程,添加代码 (19)3.2.2 如何编译 (20)3.3 Hypermesh与客车有限元分析 (23)3.4 客车车架的有限元分析 (23)3.5 本章小结 (24)第四章数据提取分析的应用程序 (25)4.1 引言 (25)4.2 程序设计 (25)4.2.1 程序所要实现的功能 (25)4.2.2 程序各部分功能说明 (26)4.2.3 程序运行展示 (35)4.2.4 本程序的创新 (37)4.3 本章小结 (37)第五章结论与展望 (38)5.1 结论 (38)5.2 展望 (38)致谢 (39)参考文献 (40)附录 A:完整程序代码 (41)第一章绪论1.1 引言从诞生第一辆汽车到今天已经经历了一百多年的时间了,汽车作为当今世界最重要的交通工具之一,在这一期间的发展,对人类的日常生活产生了深刻地改变,它不仅使人们的生活带变得方便,而且也正是由于整个汽车工业的变革发展,才从真正意义上促进了世界的迅猛发展。

hypermesh-hyperview应用技巧与高级实例

hypermesh-hyperview应用技巧与高级实例

hypermesh-hyperview应用技巧与高级实例目录1. 引言1.1 背景和意义1.2 结构概述1.3 目的2. HyperMesh基础应用技巧2.1 网格建模2.2 材料定义和属性设置2.3 边界条件设置3. HyperView结果后处理技巧3.1 数据导入与预处理3.2 结果展示与分析3.3 动画与报告生成4. HyperMesh高级实例讲解4.1 汇合区域的创建和优化4.2 拓扑优化与形状优化方法比较分析4.3 多物理场耦合仿真案例研究5 结论和总结1. 引言1.1 背景和意义在工程设计与分析领域中,有着众多的设计软件和仿真工具。

其中,Hypermesh与HyperView作为Altair HyperWorks软件套件中的两大核心模块,提供了强大而全面的功能,被广泛应用于结构、材料、流体等领域的建模、优化以及后处理等任务。

Hypermesh作为一款先进的有限元前处理软件,在结构建模方面具备丰富的功能和强大的求解能力。

通过其快速且高效的网格划分算法,用户可以轻松地将复杂几何图形转换成可用于数值计算的网格模型。

此外,在材料定义和属性设置、边界条件设置等方面,Hypermesh提供了灵活性强、易于操作的工具,使得用户能够更加精确地描述系统,并满足各种特定需求。

与此同时,HyperView则是一款专业级别的有限元后处理工具。

它不仅支持各类有限元结果数据文件的导入,并能够对结果进行处理、展示和分析,而且还提供了丰富多样的可视化功能。

用户可通过HyperView直观地查看、评估仿真结果,并生成动画和报告,以便更好地理解和传达仿真结果。

本文将重点介绍Hypermesh与HyperView的应用技巧与高级实例,帮助读者更好地掌握这两款工具的使用方法,提高工程设计与分析的效率和准确性。

1.2 结构概述本文共分为5个部分。

首先,在引言部分(第1节)中,我们将介绍本文的背景、意义和结构概述。

其次,第2节将详细讲解Hypermesh的基础应用技巧,包括网格建模、材料定义和属性设置、边界条件设置等方面。

hypermesh教程

hypermesh教程

hypermesh教程HyperMesh是一款强大的有限元前处理软件,具有丰富的功能和灵活的操作方式。

本教程将介绍一些常用的操作和技巧,帮助初学者快速上手使用HyperMesh。

1. 启动HyperMesh首先,双击打开HyperMesh软件。

在启动界面选择创建一个新模型。

然后选择创建一个新的分析模型。

2. 导入几何模型在模型创建界面,点击菜单栏的“文件”选项,选择“导入”命令。

在弹出的对话框中选择几何模型文件,并点击“打开”按钮。

此时,几何模型将被导入到HyperMesh中。

3. 创建网格选择菜单栏的“网格”选项,然后点击“网格生成”命令。

根据需要选择适当的网格类型和参数,并点击“生成”按钮。

HyperMesh将自动生成网格。

4. 添加材料属性在模型创建界面,选择菜单栏的“材料”选项,然后点击“新建属性”命令。

在弹出的对话框中输入材料属性的名称和参数,并点击“确定”按钮。

然后将材料属性分配给相应的单元。

5. 定义边界条件选择菜单栏的“加载”选项,然后点击“新建边界条件”命令。

在弹出的对话框中选择边界条件的类型和参数,并点击“确定”按钮。

然后将边界条件应用到相应的单元。

6. 定义载荷同样,在加载菜单栏中选择“新建载荷”命令。

在弹出的对话框中选择载荷类型和参数,并点击“确定”按钮。

然后将载荷应用到相应的单元。

7. 进行分析在菜单栏中选择“求解”选项,然后点击“开始分析”命令。

HyperMesh将根据定义的网格、材料属性、边界条件和载荷进行计算,并显示分析结果。

8. 后处理选择菜单栏的“后处理”选项,然后点击“显示结果”命令。

在弹出的对话框中选择需要显示的结果类型和参数,并点击“确定”按钮。

HyperMesh将显示相应的分析结果图形。

9. 保存模型和结果在菜单栏中选择“文件”选项,然后点击“保存”命令。

在弹出的对话框中选择保存的文件路径和名称,并点击“保存”按钮。

这样,模型和分析结果将被保存到指定的文件中。

基于HyperMesh的结构有限元建模技术阅读记录

基于HyperMesh的结构有限元建模技术阅读记录

《基于HyperMesh的结构有限元建模技术》阅读记录目录一、内容概括 (2)1.1 背景介绍 (2)1.2 研究目的与意义 (3)1.3 研究方法与步骤 (4)二、HyperMesh软件简介 (5)2.1 HyperMesh的发展与应用领域 (6)2.2 HyperMesh的主要功能特点 (7)2.3 HyperMesh的操作界面与使用教程 (9)三、结构有限元建模基础 (10)3.1 有限元法的基本原理 (11)3.2 结构有限元模型的建立步骤 (12)3.3 结构有限元分析的基本流程 (13)四、基于HyperMesh的结构有限元建模技术 (14)4.1 HyperMesh在结构有限元建模中的应用场景 (16)4.2 HyperMesh在建模过程中的操作技巧 (17)4.3 节点与单元的创建与编辑 (18)4.4 荷载与约束的施加与优化 (19)4.5 结构分析与结果输出 (21)五、案例分析 (22)5.1 案例一 (23)5.2 案例二 (24)5.3 案例三 (25)六、总结与展望 (27)6.1 研究成果总结 (28)6.2 研究不足与改进方向 (29)6.3 未来发展趋势与应用前景展望 (30)一、内容概括《基于HyperMesh的结构有限元建模技术》是一本关于结构有限元建模的专业书籍,主要介绍了如何使用HyperMesh这一强大的有限元软件进行结构分析和设计。

本书从基本概念出发,详细阐述了有限元分析的基本原理、方法和技巧,包括有限元模型的建立、网格划分、材料属性设置、加载条件定义等。

本书还重点介绍了HyperMesh软件的各种功能和操作方法,如几何建模、装配、边界条件设置、载荷施加、后处理等。

通过阅读本书,读者可以掌握结构有限元建模的基本技能,为进行实际工程应用打下坚实的基础。

1.1 背景介绍随着计算机技术的飞速发展,有限元分析(FEA)在结构设计与分析中扮演着越来越重要的角色。

hypermesh前处理总结

hypermesh前处理总结

1.画网格
2.创建材料material:定义材料名称,颜色,类型,card image一般选择MAT25。

然后点击create完成创建。

在模型树中右键点击创建的材料,选择card edit依次设置材料的密度,弹性模量,泊松比,屈服强度。

(钢材料C,P分别为40,5)
3.定义模型属性property:定义模型名称,颜色,类型,具体类型。

点击create
完成创建。

在模型树中右键card image可设置厚度等物理量。

4.将材料和模型属性赋予模型component:选择update,在comp中选择要赋予
属性的模型,定义颜色,选择模型属性和材料。

点击update完成,表示已将材料和模型属性赋予模型。

5.速度场:工具栏tools,create card,initial,velocity。

6.刚性墙:工具栏tools,create card,rigid walls
7.模型间固定相对位置:工具栏tools,create card,constrained,constrained nodal rigid body。

8.定义接触自接触:工具栏tools,create card,contact。

基于HyperMesh的某车辆回转体复杂结构的有限元分析

基于HyperMesh的某车辆回转体复杂结构的有限元分析
S EN CI CE & 1 ECHNO LOOY N I FORMA I fON
基于 Hy r s p e e h的某车辆 回转体复杂结构 的有篙 ■ M 限元分析
奚 文 娜 ( 河海大学常州校 区机 电工程学 院 江苏常州 2 0 2 1 2 ) 3 摘 要: pr s Hy e Me h是世界领 先的针对有限元主漉求解嚣 的高性 能前后处理软件 , 可以进行快速有限 元建模 。本文基 于 Hy e Me h软件 pr s 建立 了某车 辆回转体复 杂结构的有限 元模型 , 分析 了 关键部位 在不 同工况下的 力学性能 。 其 关键词 : y e M s 有限元 H pr eh 中图分类号 : l Ti 9 一3 文 献标 识码 : A 文章编号 : 6 2 3 9 ( 0 8 ] ( ) 0 4 - 1 1 7 - 7 1 2 0 ) 2b - 0 2 0 Hy e Me h是 世 界领 先 的针 对 有 限元 pr s 主 流 求解 器的 高性 能 前后 处理 软 件 , 它提 供 了交 互 化 建 模功 能 和 广 泛 的 CAD和 CAE 软 件接 口, 应用 Hy e Me h可以进行 快速有 pr s 限 元建 模 。 某 车辆 的 回转 体 是 其 功能 结 构 的重 要 组成 部 分 , 文 基 于 Hy e Me h软 本 pr s 件 , 对 某 车辆 的 回转 体 复杂 结 构 , 合考 针 综 虑 与之相 连结 构 的 影响 , 整 体上 进行 了有 从 限元分析。
幡 一幢 —
工 程 技 术
网格 的 优 劣 对 整个 结 构 分 析 的 有效 性 和 可 对 回转 体 建立 有 限 元 模型 如 图 l 所示 。 靠 性 具 有 全 局 性 的影 响 。 网格 的 类 型 及疏 密 同 样取 决 于 分 析 的 目的 与 精 度 要 求 。 2有 限元模型的约束 和载荷 的施加 在 对 模 型 进 行 网 格 划 分 时 , 注 意 以 应 回转 体 底 部 和 回转 支 撑 座 的 转动 部 分 下几点。 通 过 螺 钉 固定 , 模 型 上 对 回转 体 底 部 螺 在 () 1 自动 划 分 和 人 工干 预 相 结 合 , 循 钉 所 在 圆周 加 约 束 , 遵 限制 节 点 XYZ三 个 方 计 算 精 度 和 计 算 耗 费 的 平 衡 原 则 , 高 分 向的 位移 和 转 动 。 二 维 壳 体单 元 和 三 维 实 提 网效率 。 体单 元 的连 接利 用 Hy e Meh中提供 的刚 pr s ( ) 步 分 网 及时 检 查 单 元 质 量 , 时 性 单 元 RBE2 2每 及 。在 回转 体 的六 个 耳 轴 处 建 修 正 , 免 计 算 结 果 出现 大 的 误 差 。 以 立 刚性 单 元 , 拟 螺 栓 连 接 。 模 ( ) 限元 网 格 与 结 合几 何 特 征 的协 调 3有 1回转体的 网格划分 根据 设 计要 求 , 回转 体 尾部 的左 右耳 轴 网格 划 分 是 有 限 元 前 处 理 中 的 主 要 工 性 。 处垂直位 移 为设计关 键 , 所以 , 以这两处 所受 某 车 辆 的 回 转 体 形 状 不 规 则 , 体 结 载荷 为基准 , 整 作 , 是 整 个 有 限元 分 析 效 果 的关 键 所 在 。 也 选取 不 同工况 。在 Hy eMe h pr s 构复杂 , 因此 手 工 六 面体 网格 很 难 划 分 , 而 中 , 建立两个 la s p 载荷步)对两个工 况进 odt ( e , 由 Hy e Meh软 件 自动 划分 的 四面体 网格 行 静 力 分 析 。 pr s 将 会 降 低 求 解 精 度 , 增 加 计 算 时 长 。 因 且 为 回转 体 大 部 分都 由板 件焊 接而 成 , 以 , 3有限元分析 计算结果 所 在 Hy e Me h软件 中建 立其 面 模 型 , 用 pr s 采 对 建 立 的 回 转 体 的 有 限 元 模 型 , 加 施 自适 应 自动 网 格 划 分和 手 工 划 分 相 结 合 的 了上 述 约 束和 载 荷 以 后 , 进行 静 力 分 析 , 得 方 法 建 立 回转 体 有 限元 模 型 。生 成 网 格 的 到 如 下 结 果 。 单 元类型 为 mi e x d型 , 元 c r i g 单 a d ma e的选 () 1在工 况 l 回转 体 的 最大 位移 分 布在 , 择 为 PSHELL, 为 壳 单 元 , 元 总 数 为 回转 体 的左 耳轴 部 位 , 处耳 轴 中心 位移 值 即 单 该 2 4 7个 , 度符 合要 求 。 材料 为 Q2 5, 31 精 3 弹 为 2 3 8 . 3 mm , 直方 向位移 值为 2 2 1 垂 . 3 mm; 性模 量为 2.E+0 MPa 泊松 比 为 0. , 0 5 , 3 密 应 力最大 值 为 1 7 a 9 MP 。 图1 回转体整体有 限元模 型 度为 7. 2 +0 k / 。 8 E 3 g m ( ) 工 况 2 回转 体 的最 大 位移 分 布在 2在 , 回转 体 的右 耳 轴部 位 , 该处 耳 轴 中心 位移 值 为 205 .5 mm, 垂直 方 向位 移值 为 1 9 8 . 5 mm; 应 力最 大值 为 l 2 9 MPa 。

基于HyperMesh有限元前处理技术探究

基于HyperMesh有限元前处理技术探究

关键 词 H pr s;网格划 分;有 限元模型 yeMeh 中圈 分类 号 T 12 文 献标 识码 A 文 章编 号 17 —6 1(00 7— 10O H 2 6397 一 1) 2 02一 1 2 0
H pr e 是—个 商陛 ye s M h 能有限单元前后处理软件,它可以在高度交互 及可视化的环境下对 已有模型进行有限元网格划分、载荷以及约束的加 载 ,并最终对所 得结果进行分析及处理 。H pr s具有较高的处理速 yeMeh 度,适应性和可定制性 ,并且对有 限元模 型的规模没有软件限制。最重 要 的是}yeM sj提供了与很多求解器的接 口,可以直接读取多种类型 Ipr e}丕 l 的计算结果 , 具有很好 的兼容性 ,它还支持利用有限元模型进行几何模
_ 抽嘞 遘
图4轴承一 齿轮系统整体结构的有 限元模型 在H pr e 中统计该模型有1 l5个单元 ,12 5个节点 。网格的 ye s M h 8O 1 303 质量对计算精度影响很大,较差的网格无法得到满意的结果 ,甚至可能 中止计算。通过Hpreh ye s M 软件 工具的c c e s h kl 可以检查到模型的一 e em 些质量指针。 由图5 可知该模型的二维单元的最小雅克 比为0 5 小于设定值 的 ., 4 6 只有 l 5 个只占总单元个数385 03 40的n 4%,在差允许的范围内。有限元模 型的翘曲度、偏斜角指标的具体情况如图5 和图6 所示。 自} 劫 籍
f】 开平 , 传 月, 惠 丰. . p r s 从 入 门到 精 J [ . 京 : 学 出版 】于 周 谭 等 Hy eMe b i M] 北 科 社. 0 . 2 5 0
[刘荣 军l 2 】 有限元建模 中的几何清理 问题 【. J机械设 计与制造, 0()4. 】 2 5 : 6 0 91 [】 金 国, 慧 , 红 . 于 Hy eme h 有 限 元 前 置优 化 设 计 . 械 工 程 3李 王 刘 基 pr s的 机

基于HyperMesh的工程爆破模拟前处理优化

基于HyperMesh的工程爆破模拟前处理优化

计算机辅助工程Vol. 29 No. 4ComputeeAided EngineeeingDecD202029 42020 12文章编号:1006 - 0871(2020)04-0050-05DOI : 10. 13340/j. cac. 2020. 04. 010基于HypeMesh 的工程爆破模拟前处理优化周文君,聂红鑫,王帅(吉林建筑科技学院土木工程学院,长春130000)摘要:为提高工程爆破模拟前处理工作的效率、改善爆破设置方法,基于HyperMesh 二次开发技术,结合爆破工程学专业知识,利用TCL//K 语言编写爆破前处理工作插件。

该插件支持用户根据爆破工程实际情况设置炸药起爆位置、炸药种类和炸药当量,融合LS-DYNA 多物质流固耦合技术, 使传递冲击波的介质与爆破物体间能够在单元非共节B 状态下传力。

该插件使用图形化界面进行 多起爆B 设置和起爆B 参数修改,采用介质有限元网格自动划分技术优化HyperMesh 的爆破边界条件设置。

应用该插件优化HyperMesh 工程爆破的前处理工作,既能保证结果的准确性,又能减少爆破前处理设置的复杂操作、提高工作效率。

关键词:HyperMesh ;二次开发;流固耦合;多B 起爆;炸药;边界条件;有限元中图分类号:O383.1 ; TB115.1文献标志码:BPre-processing optimization of engineering blastingsimulation based on HyperMeshZHOU Wenjun , Nffi Hongxin , WANG Shuai(Civil Engineering colleae # Jilin University of Architecture and Technoloee, Changchun 130000, China)Abstract : To improve the eaicienco of p/-processing of engineering blasting simulation and improve the beastingse t ingmethod , thepeug-in oebeastingpee-peoce s ingisweotebyusingTCLjTKeanguagebased on the seconda/ development tehnoloay of HyperMesh and combined with professional knowledge ofblasting engineeong. The plug-in can support users to set the explosive initiation position , explosive typeand explosive equivelent according to the actual situation of blasting engineeong. Using LS-DYNA multi - mateeiaefeuid-steuctueecoupeingtechnoeogy , thefoeceteansfeebetween theshock waeeteansmi s ion medium and thebeastingobjectcan beca e ied outin thenon conodestateoftheeeement.Thegeaphicae inteefaceisused tosetmuetipeeinitiation pointsand modifypaeameteesofinitiation points.Thebeastingboundaeycondition se t ingin HypeeMesh isoptimized byusingautomaticmesh geneeation technoeogyof medium finiteeeement.Theappeication ofthepeug-in foethepee-peoce s ingoptimization ofHypeeMesh engineeeingbeastingcan notoneyensueetheaccueacyoftheeesuets , butaesoeeducethecompeicatedopeeation ofpee-peoce s ingse t ingsand impeoeethewoekinge f iciency.Key words : HyperMesh ; seconda/ development ; auid-st/cture coupling ; multi-point detonation ; expeosiee ; boundaeycondition ; finiteeeement收稿日期:2020-08-08 修回日期:2020-08-20基金项目:吉林建筑科技学院校级科研一般课题“基于HyperMesh 的装配式连接点建模插件开发研究”(校科字[2020]031) 作者简介:周文君(1991 — ),男,黑龙江木兰人,硕士,研究方向为结构抗爆,(E-mHl )4周文君,等:基于HyperMesh的工程爆破模拟前处理优化510引言近年来,意外爆炸事故频发。

基于HyperMesh的轻型越野车车架有限元分析

基于HyperMesh的轻型越野车车架有限元分析
取 为 50 . 。各工 况 的约束 条件 如表 2所示 。
表 2 各 工 况 的边 界条 件
制 动 系 统 前 后 盘式 双 回 路 液 压 制 动
2 建 立 车 架 有 限元 模 型
根 据该 轻 型 越 野 车厂 家 提供 的 二维 设 计 图 纸 ,
将在 C t ai a中建 好 的车架 C AD模 型 以 sp格 式导 人 t
传 动 系 统

前 悬 架 独 立 式 : 用 螺 旋 弹 簧 , 式 液 压 减 采 筒 行驶 系统 振 器 ; 悬 架 非 独 立 式 : 用 钢 板 弹 簧 , 式 后 采 筒
液 压 减振 器 转 向 系 统 助力 转 向
图 4 某 轻 型 越 野 车车 架前 端 网 格 放 大 图
左 纵 梁 ;3第 三 横 梁 ;4 四横 梁 ;5第 五横 梁 ;6后 前 板 簧 支 架 ;7 1 1第 1 1 1
第 六 横 梁 ,8第 七 横梁 ;9 后 板 簧 支架 )0第八 横 梁 。 1 1后 2
图 1 某 轻 型 越 野 车 车 架 结构 示 意 图
2 0
H i h公 LAu 与 t汽 plc to s g wa 8 t moi eAp运 in ys 路 o v ia
表 1 某 轻 型 越 野 车 的 主 要 技 术 参 数
可 以降低 底板 的高度 ; 架前 后轮 处 向上 弯 , 而增 车 从
大悬 架 的摆动 空间 。车架 的槽 形 断面 梁 的弯 曲刚度
大 、 度高 、 强 工艺 性好 , 件 的安装 与 紧 固方便 , 零 但抗
扭 性 差 。而箱形 断 面 梁 的扭 转 刚 度及 强 度 均 好 , 故 设 计 中选 用箱形 断 面 , 由焊接 而成 。 某 轻 型 越 野 车车 架 的纵梁 采 用 矩 形 管状 结 构 , 为 冲压梁 焊接 而成 ; 为增 加整 车扭 转 刚度 , 横梁 采用

hypermesh 布尔运算

hypermesh 布尔运算

hypermesh 布尔运算
HyperMesh是一款常用的有限元前处理软件,它可以方便地进行几何建模和网格划分。

在进行建模时,经常需要进行布尔运算来组合不同的几何体,HyperMesh也提供了相应的功能。

HyperMesh的布尔运算功能主要包括并集、交集、差集和对称差集四种类型。

这些操作可以通过几何体实体操作工具栏中的布尔运算按钮进行选择,也可以使用菜单栏中的“几何体操作”>“布尔运算”进行操作。

在进行布尔运算时,首先需要选择需要操作的几何体,可以使用鼠标框选或者按住Ctrl键进行选择。

然后选择需要进行的布尔运算类型,点击确定即可完成操作。

需要注意的是,进行布尔运算时,需要保证几何体之间没有重叠或者交叉,否则可能会导致运算失败或者出现错误网格。

此外,布尔运算也会影响到几何体的边界,需要进行相应的修复操作。

总之,HyperMesh的布尔运算功能可以方便地组合几何体,提高建模的效率和准确性。

但在使用时需要注意操作的正确性和边界修复的必要性。

- 1 -。

基于HyperMesh的结构有限元建模技术

基于HyperMesh的结构有限元建模技术

精彩摘录
这句话介绍了HyperMesh软件中提供的不同求解器及其应用范围。HyperMesh 是一款广泛使用的有限元分析软件,提供了多种不同的求解器和工具,可以根据 需要进行选择。
精彩摘录
“在进行有限元分析时,需要考虑到各种因素的影响,例如边界条件、材料 属性、荷载等。这些因素都需要根据实际问题进行合理的设置和处理。”
目录分析
第3章至第5章详细介绍了基于HyperMesh的结构有限元建模技术。第3章讲述 了如何建立结构模型,包括前处理、求解和后处理三个步骤。第4章对结构模型 中的关键技术进行了深入探讨,如网格划分、边界条件设置、材料属性定义等。 第5章则通过实例演示了如何对一个具体的结构进行有限元建模,这使得读者能 够更直观地理解有限元建模的过程。
精彩摘录
这句话指出了网格质量在有限元分析中的重要性。如果网格质量不好,可能 会导致求解结果的精度和稳定性下降。因此,在进行有限元分析时,需要选择合 适的网格类型和划分策略。
精彩摘录
“在HyperMesh中,可以通过选择不同的求解器来进行不同类型的有限元分 析。例如,可以使用ANSYS进行结构分析、流体动力学分析和电磁场分析等。”
内容摘要
本书通过详细的介绍和实例演示,使读者了解和掌握了基于HyperMesh的结构有限元建模技术。 通过应用本书所介绍的技术和方法,读者可以更加高效地进行实际工程问题的有限元分析,提高 自身的工程应用能力。本书也为广大工程技术人员提供了一本非常有价值的参考书籍。
精彩摘录
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《基于HyperMesh的结构有限元建模技术》是一本介绍有限元建模技术的专 业书籍,由付亚兰、谢素明所著,2015年由中国水利水电社。这本书对于从事结 构分析、设计和优化的专业人士来说是一本非常有价值的参考书。

基于PROE,HyperMesh,ANSYS的有限元分析

基于PROE,HyperMesh,ANSYS的有限元分析

基于PROE,HyperMesh,ANSYS的有限元分析作者: 张瑞,琚建民1.介绍:目前,ANSYS软件在有限元分析方面被广泛的应用,但是他的预加工功能是如此的复杂以至于我们必须耗费大量的精力和时间,特别是分析复杂模型的时候。

根据这种状况,我们将用PROE,HyperMash,和ANSYS商业软件进行建模,创建网格,计算和分析。

各种有限元分析软件的综合运用可以发挥他们各自的优势,使有限元分析更加有效率。

2.关于PROE,HyperMash,和ANSYS的介绍a.ProE是美国PTC公司开发的3D的CAD/CAM/CAE软件。

他的几何建模功能是最杰出的。

我们建立复杂的模型更多的会去运用PROE而非ANSYS和HyperMash。

然而他的划分网格,计算,分析和后续处理是十分差劲的b.HyperMash 是美国Atair公司开发的产品。

它的主要优势在以下几个方面:划分网格变得更容易和迅速;我们更容易可以控制和指定原理特征,操作时非常的方便。

因此可以使原理特征和网格工程分析要求更容易吻合;HyperMash有常规CAD和CAE软件界面。

HyperMash的建模功能没有PROE那么强,它的计算分析功能也并没有ANSYS那样好。

因为它有很少的材质和元素种类,并且设定解决方法是非常不便的。

c.ANSYS是最有影响力的一有限元分析软件在世界上,因为它的强大计算和分析能力。

但它的预处理功能相对薄弱。

首先,在ANSYS中建模时低PROE一等的,因此对复杂建模是很困难的。

此外, 运用ANSYS进行网格划分和修改元素和HyperMesh相比并不容易。

所以很难确保元素特性使计算成功。

用它进行预处理将会浪费更多时间,严重的影响工作效率。

3. ProE; HyperMesh; ANSYS在有限元分析上的综合应用a.工作过程我们的目的是要通过综合利用软件来发挥每个软件各自的优点。

根据三个软件的特点,我们可以通过PROE建模,通过HyperMesh划分网格,通过ANSYS求解。

基于Hypermesh和Ls-dyna的插座有限元分析

基于Hypermesh和Ls-dyna的插座有限元分析
划分 即可 。双 孔模 型与 三 孔模 型 的 网格 划 分 如 图 4、 5 图
所示 :
及 用 户使 用 的便 利 性 ,我 国插 座 产 品在 设 计 和生 产 上 还
存 在很 多 缺 陷 ,合 理 的 开发 和 设计 插 座 产 品是 很 有 必 要 的。基 于 Poe建 立三 维模 型 , r— 通过 有 限元 软件 仿真 、 算 计 插拔 力 可为 插座 的设 计提 供 理论 参考 。
22 1 插 座 几 何 处 理 ..
面 板 聚碳酸酯 l00 O0M p . l一 g m 03 1 e O 6/  ̄ 2 a r -
四 边形, 三角 刚体 M t0 形混合 a 2
s el hl
223 定 义载 荷 .. () 1 定义 约束 条 件
插 套 属于 铜质 钣 金类 零 件 , 处 的厚 度 均 为 0 6 各 .mm。

sl oi d
插 套 黄 铜 1 2 l5 .e O-gmm 0 e O Mp 89 l- / 6 32

线 弹性材 四边形 / 三角 料 M
al 形 混合 se t hl l
图 1 五孔 插座 C AD模 型
图 2 五 孔插 座 简化 模 型
22 插 座有 限元 模 型前处 理 .
延 Y轴 方 向线 性移 动 6 m; a r 三 孔 模 型 := 05 : 0 1 ) 表 示 在 5 x f,}y { ,0 , ms时 间 内插 销
图 3 插 套 抽取 中面 圈
延 Y轴 方 向线性 移 动 1m 0 m。
( 下转 第 6 O页 )
6 0
现 制 技术 装 代 造 与 备
图 4 双 孔 模 型 网 格 划 分 圈 5 三 孔 模 型 网 格 划 分

基于Hypermesh的轻型专用车车架强度分析

基于Hypermesh的轻型专用车车架强度分析

□文/吴 昊 王孟志 王加明 米士彬 (中国重汽集团汽车研究总院)引言专用汽车使用工况复杂,专用车车架作为底盘、上装的承载基体,承受自身及外部载荷产生的弯矩和扭矩、激励。

由于专用车特殊需求,车架需要进行相应改装。

通过对车架进行强度与模态分析,计算车架强度以及固有频率,分析车架结构设计是否合理显得尤为重要。

1 车架有限元模型本文通过在Creo建立车架三维数模,将车架数模以Step格式导入HyperMesh进行网格划分、赋予材料属性、建立连接、施加载荷及边界条件,采用optistrcut进行分析。

1.1 车架三维模型建立在Creo建立车架三维数模时,为保证有限元分析加载位置准确,同时建立驾驶室前后悬置支架、发动机前悬置支架、悬架支座等三维数模。

图1 车架三维模型1.2 车架有限元模型建立在HyperMesh对车架几何模型进行几何清理、抽中面,并抽中面之后几何模型进行二维网格划分,尽量减少三角形单元数量。

对于驾驶室悬置支架、发动机悬置支架、悬架支座先进行二维面网格划分,通过表面二维网格生成三维体网格。

有限元模型中车架采用shell单元模拟,赋予各部分相应厚度。

悬置支架、悬架支座采用solid单元。

螺栓、铆钉采用bolt单元模拟,根据直径选择相应属性。

板簧通过等刚度变换,选择合适的几何尺寸,并通过beam单元模拟。

板簧与悬架建立连接模拟hinge,副簧与限位支架之间选择gap单元建立连接。

车桥及轮胎部分采用beam单元模拟,车架材料及属性参见表1。

表1 车架材料及属性有限元模型中各质量采用mass单元模拟,分别作用于各部分质心,通过rbe3单元建立质心点与固定点柔性连接,车架有限元模型参见图2。

图2 车架有限元模型2 车架强度分析在车辆使用过程中,车架会受到扭转、弯曲、侧向力等载荷。

通过分析,典型工况主要有弯曲、弯扭、制动、转向等,强度分析边界条件见表2。

表2 强度分析边界条件车架主要承载包括驾驶室500kg、动力总成504.7kg、上装及货物6000kg、油箱102.5kg、蓄电池62.7kg等。

有限元前处理软件Hypermesh实体单元网格划分

有限元前处理软件Hypermesh实体单元网格划分

实体单元网格划分1 概述计算机辅助工程(CAE)在汽车行业应用已有很多年了,许多有限元理论及软件都得到了成熟运用。

但到目前为止,分析结果的精度很大程度上还是要靠前处理有限元模型的准确度来控制,而且在一个完整的有限元分析过程中,通常前处理都要占据百分之七八十的时间。

所以对CAE技术运用者来说前处理能力的提高也就显得尤为重要了。

而前处理能力的提高还需要有合适的前处理软件作保证,在众多前处理软件中美国Altair公司的HyperMesh是其中的佼佼者。

像在板壳单元、实体单元、焊接单元等的创建,以及与其它软件的接口等方面,都能表现出良好的性能。

其中尤其是在实体单元的划分方面有其独特的优势,以下将通过几个比较典型的实例来详细说明,同时也可以为以后再进行类似工作提供解决思路。

2 实例描述2.1 座椅垫实体几何的网格划分本例将通过一套座椅垫实体网格划分来介绍在HyperMesh8.0中新增加的处理实体几何的功能。

如图1所示是一套座椅垫,原始几何只有外表面的一层壳几何,而且几何形状也不规则,在以前不能处理实体几何的时候,一般处理方法是首先几何清理,然后通过添加一些辅助面构成封闭壳体,再根据经验把大块儿体分成相对较规则的若干小块儿,最后可以运用3D子面板中的Solid map-general或Linear solid等工具先把各个小块儿划分网格,然后再把各个小块缝合到一起。

这样做的不足是一方面需要做大量的辅助面,另一方面在划分各个小块儿时需要考虑最后缝合时的节点对应问题。

通过观察几何模型发现,虽然座椅垫几何形状不规则,但它没有局部突出或相贯的几何特征,所以可以考虑把板壳几何封闭后生成实体几何,再通过几何清理后得到如图2所示的几何体,运用3D子面板中的Solid map- volume工具,设置好相关参数后就可以自动划分出以六面体为主五面体为辅的实体网格。

而且软件自动划分的网格能够完全与几何贴合,网格质量还比较好,只需稍微调整一下后就可以全部达到网格质量要求。

HyperMesh在求解流体VOF模型中前处理应用_王惠

HyperMesh在求解流体VOF模型中前处理应用_王惠

HyperMesh在求解流体VOF模型中前处理应用_王惠HyperMesh在求解流体VOF模型中前处理应用王惠1张会生2许庆新21 上海超级计算中心上海 201203;2 上海交通大学上海 200240摘要:本文以CFD领域VOF方法求解模型为例,运用HyperMesh对流体控制域进行了网格划分,生成壁面边界层网格并设置边界条件,阐述了有限元软件HyperMesh在求解流体VOF方法前处理中的应用,应用中HyperMesh显示了强大的前处理技术,有效地提高了产品设计和优化的准确性和可靠性,为以后类似的流体网格划分提供参考。

关键词:前处理 HyperMesh CFD1 概述随着有限元方法研究的不断深入,有限元软件的种类越来越多,除了拥有各自的特点和优势外,功能也越来越大。

但是在解决某一工程项目时,可能会涉及到多个领域或分析类型,因此有必要根据工程的实际需要选择更专业,准确度更高,效率更高的分析软件。

在整个分析流程中,需要几个不同的软件相互配合,充分发挥各个软件的优势,做到优势互补,从而更高效的提高分析求解效率。

在有限元分析领域,网格质量的好坏直接影响计算结果的准确性和可靠性,选择一款合适的前处理软件不仅可以提高工作效率,而且高质量网格也有助于计算精度的改善。

HyperMesh是Altair公司HyperWorks系列工程软件中应用最为广泛的产品之一,其强大的前处理功能能最大范围的满足仿真领域的需要。

HyperMesh是一个高效的针对有限元主流求解器的有限元前后处理器,具有高效的网格划分功能,能够建立各种复杂模型的有限元模型,配有与多种有限元计算软件(求解器)的接口,为各种有限元求解器写出数据文件及读取不同求解器结果文件,并可实现不同有限元计算软件之间模型转换功能,大大减少了建模的重复工作,工程设计人员可以在一个极佳的交互式可视环境下对多种设计条件进行分析。

本文采用流体仿真领域常用的流体体积法(VOF)实现对三维复杂自由液面的跟踪,该方法在整个流场中定义一个函数C,在每个网格中,这个函数定义为一种流体的体积(称之为目标体积)与网格体积之比,代表单元体积内流体所占的份额。

基于HyperMesh二次开发的无铆钉铆接有限元快速建模

基于HyperMesh二次开发的无铆钉铆接有限元快速建模

基于HyperMesh二次开发的无铆钉铆接有限元快速建模陆善彬;吕婕;陈伟;冯兆玄;戚桂悦;叶辉【摘要】目前采用约束单元SPR2建立无铆钉铆接的简化有限元模型,建模简单,仿真精度较高,但HyperMesh 12.0版本不支持SPR2建模,导致了整车建模效率较低,因此本文应用Tcl/Tk语言和HyperWorks内置函数开发了整车铆接SPR2的有限元快速建模模块.并以某轿车铆接建模为例,验证了该模块的可操作性.该模块可根据用户选择的铆接点自动识别连接板件,极大地提高了建模效率,同时可有效地避免软件的升级更新,节约费用,并为其他新型连接的有限元快速建模提供了一种参考方法.【期刊名称】《图学学报》【年(卷),期】2014(035)005【总页数】5页(P804-808)【关键词】无铆钉铆接;二次开发;快速建模;Tcl/Tk【作者】陆善彬;吕婕;陈伟;冯兆玄;戚桂悦;叶辉【作者单位】吉林大学汽车工程学院,吉林长春130025;吉林大学汽车工程学院,吉林长春130025;南京工程学院汽车与轨道交通学院,江苏南京211167;吉林大学汽车工程学院,吉林长春130025;吉林大学汽车工程学院,吉林长春130025;吉林大学汽车工程学院,吉林长春130025【正文语种】中文【中图分类】TP311.52无铆钉自冲铆接[1-2]以其异种金属连接的优势而被广泛应用在车身结构的连接中。

无铆钉铆接是一种机械连接技术,不需要额外的材料连接,是通过凸模将上板料压入下板料形成锁扣进行连接。

双层板铆接断面如图1。

在整车碰撞模拟中,为了减少仿真计算时间,需要建立无铆钉铆接的简化有限元模型。

无论在动态试验还是静态试验中,在十字拉伸工况下,SPR2模型能够较准确预测出失效点,同时在搭接剪切工况下,SPR2模型能模拟出韧性失效模式。

因此,SPR2模型作为铆接的简化模型较为理想[3]。

HyperMesh是一款应用广泛,功能强大的有限元前处理软件。

Hypermesh有限元流程

Hypermesh有限元流程

Hypermesh有限元流程1 导入几何模型到hypermesh中首先在UG中打开几何模型,单击文件按钮,选择导出setp格式文件2打开hypermesh,单击导入按钮,选择导入格式为step,文件3抽取中面在右侧的Geom工具栏中,单击抽取中面按钮选择要抽取的部件,单击抽取4进行几何清理在右侧Geom工具栏中选择快速编辑按钮使用相关功能进行几何清理,5划分网格在右侧2D面板中选择,设置网格类型,尺寸6检查网格质量,修改不合格的网格在右侧2D面板中选择检查网格质量利用按钮对不合格的网格进行优化7对模型进行连接点击connector选择Area connector panel,选择要连接的单元和部件,设置连接类型和距离,进行连接更正:8建立材料单击,输入名字,类型,卡片类型,单击输入材料相关参数,建立材料9创建部件属性单击,输入名字,类型,材料建立属性等更正:2D,PSHELL,stell,create/edit,T输入厚度10将创建的属性赋予部件单击,assign然后单击comps选择要附属性的部件,单击assign 赋予部件相关属性信息更正:update11创建边界条件单击输入名字,选择卡片类型然后单击,编辑卡片相关参数】11,创建载荷步loadstep(分析类型)在右侧分析面板中选择输入名字,选择相应的分析类型,选择相应的收集器,创建loadstep更正:自由模态nomal modes ,SPC不勾静力分析linear static,spc约束,load载荷12进行分析在右侧分析面板中选择选择文件的储存位置,在run options选项中选择analysis(一般来说应该先进行check 检查有限元模型是否正确),单击optistruct进行分析更正:选择Radioss静力分析:all改为custom13分析完成后,单击查看计算结果。

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for solution is practicable,and also provides some help to CAE engineers.
K沁y wOrds:finite element analysis;pIeprocessing;CAE;HyperMesh
O引 言
处理软件——HyperMesh相结合的有限元分析计算 方法,从而可以大大提高工程分析计算的效率.
第3期
熊珍兵等:基于HyperMesh的有限元前处理技术
37
计算的方便,只改变其中的个别量纲的单位,则计算

的结果就会出现错误. 当设置完材料参数后,就可以通过任意页面下
的collectors/creat/comps为下一步要生成的网格 选择单元类型和材料属性了.
4 网格划分
4.1网格划分原则 有限元方法的基本思想是将结构离散化,用有
功能,并以轴承座为例重点说明了在HyperMesh软件中进行有限元分析前处理操作的步骤、注意事 项及结果文件的导出等问题,为有限元分析提供了一种新的思路.研究表明,先在HyperMesh中进 行有限元前处理,然后再将其生成的cAE文件导入到ANsYs软件中进行求解计算是可行的.此种
方法对CAE工程技术人员具有一定的借鉴意义.
CAE是先进制造技术的重要组成部分,其核心 就是基于现代计算力学的有限单元分析技术.众所周
知,在进行有限元分析计算时,前处理工作是一个重 要环节,前处理质量的好坏将直接影响计算结果的精 度和计算的规模.目前市面上广泛使用的有限元软
件一ANsYs的前处理功能比较烦琐,如果在AN.
sYs中完成有限元分析计算的前处理工作将相当耗

关键词:有限元分析;前处理;CAE;H)rperMesh
中图分类号:聊9 文献标识码:A 文章编号:1005—6254(2006)03—0035—04
Preprocessing tecllIlology of FE b嬲ed on HyperMesh software
船D^rG劢en一6i昭,£加点M一戈汛
oVerseas commercial FEA preprocessing software HyperMesh is carefuUy studied,and a bearing block are used to illustrate the steps of FEA’s prepmcessing in HyperMesh,the matters needing attention and how to export the resuh file and so on.7nle research pm“des a new ideal me出od for FEA,and indic砒es that do the prepmcessing of FEA in HyperMesh softwa他first and t}len expon the CAE data to ANSYS sofhare
图1 有限元前处理流程图
2 在Hypermesh中进行CAE前处理 的准备工作
为了详细说明基于HyperMesh的有限元前处理 技术,本文以某一轴承座的静力分析为例,在Hy— perMesh的ANSYS模板中对其进行前处理. 2.1前处理模板的设置
一般说来在HyperMesh中进行CAE前处理操 作,第一步就是设置求解器模板和建立分析对象的 几何模型.如果选择ANsYs作为最终的求解计算软 件,则可通过HyperMesh中的TooL/user pmf…选择 ANsYS模板,此时HyperMesh会自动添加ANSYS 前处理所必须的一切信息. 2.2几何模型的创建及导入
载的不是你想要的求解器模板,则可以先通过‰L/
user prof…更换求解器模板,然后将单元属性、材料 属性及边界条件等依次进行更新M J,更新完成后就 可以通过蠡leS/expD∥TEMPIATE/删te as将CAE 模型保存为求解器识别的文件格式了.
对于本文中使用的ANSYS模板,其输出转换 器——ansys.tpl能够将在HyperMesh中生成的有限 元数据文件直接转换成ANSYS能够识别的半.inp 或者木.db文件.图4是由HyperMesh导入到AN- SYS中的轴承座有限元模型.该模型共有19 974个 节点,15 648个单元.模型导入到ANSYS前后,节点 和单元无任何变化,载荷及约束也无变化.这说明在 HyperMesh中建立的有限元模型能够很好地导入到 ANSYS中来.
HyperMesh的Bcs页面提供了多种施加边界条 件的菜单,用户可以方便地施加约束、力、力矩、压力 等边界条件,并且能够直观地看出施加的载荷大小 及方向.
6导出ANSYS格式的有限元模型
当检查确认CAE模型及边界条件施加无误后, 就可以将其导出到指定的求解器进行求解了.如果 在前处理开始阶段就已经加载好了求解器模板,则 就可以直接通过任意页面下的files/expon/,IEM- PIA’rE/write as来直接导出CAE文件,此时的CAE 文件就是求解器能够识别的文件;如果开始阶段加
限个容易分析的单元来表示复杂的对象,单元之间 通过有限个节点相互连接,然后根据变形协调条件 列出平衡方程综合求解口J.划分网格是建立有限元 模型的重要一环,理想的有限元网格应该是等边三 角形、正方形、等边四面体和立方体等.由于分析对 象结构大多比较复杂,因此完全采用理想的单元对 结构进行离散化是不可能的,但应该使实际单元形 态尽可能接近理想单元.此外在划分网格时还要考 虑到网格数量,网格疏密,单元阶次和网格质量等因 素对计算精度和计算规模的影响旧J. 4.2模型的网格划分
当网格划分完成后必须再次对cAE模型进行 清理检查,删除一些在建模过程中绘制的辅助节点、 二维辅助面等几何模型.然后检查各单元质量是否
.满足客户要求,如果还不能达到要求,则需对其再次 进行修改,直到完全合格为止,
5施加边界条件
对有限元模型施加边界条件的原则就是:在反 映真实情况的前提下,对力和载荷进行合理的简化. 在施加边界条件的过程中还要具体情况具体对待, 综合考虑模型结构、分析目的、试验数据等因素∞J. 例如在ANSYS求解器中,对于螺栓连接的情况,如 果需要对它进行强度校核,除了螺栓孔以外,还需要 模拟螺栓和它的接触,这时就需要对螺栓施加轴向 及径向约束,必要的时候还需要施加预紧力.但是, 对于大型装配体,如果仅仅关心的是除螺栓外整个 模型的应力情况,这时就可以不用考虑螺栓的接触 及预紧力等情况,只要用刚性单元来代替螺栓就可 以了.
38
排灌机械
第24卷
型能够很好地导人到ANSYs中进行求解计算,这种 将有限元前处理和求解过程分别放在不同的有限元 软件中进行处理的方法可以大大提高CAE分析的 效率.
参考文献(Refennc髑)
图4 ANsYs中的轴承座有限元模型
[1] 于开平,周传月,谭惠丰,等.HyperMesh从入门到精 通[M].北京:科学出版社,2005:7一12.
第24卷第3期 2006年6月
排灌机械 Drainage蛐d I而gati∞Machinery
V01.24 No.3 Jun.2006
基于HyperMesh的有限元前处理技术
熊珍兵,罗会信
(武汉科技大学机械自动化学院,湖北武汉430081)
摘要:为了提高CAE分析的质量和效率,研究了国外流行的商业有限元前处理软件HyperMesh的
HyperMesh的1D、2D及3D面板提供了多种交 互式建立映射网格和自由网格的方法.通过旋转、拉 伸、扫描、放样等命令来生成映射网格;也可以应用 其自动网格划分模块来生成自由网格,在划分自由 网格的过程当中用户可以交互调整每一个曲面或边 界的网格参数,包括单元密度,单元长度变化趋势, 网格划分算法,等等.
划分网格时一般要保证网格质量能达到某种指 标的要求,具体的网格质量衡量指标有细长比、锥度 比、内角、翘曲量、拉伸值、边节点位置偏差等H J.为 了保证cAE模型的质量,在使用HyperMesh划分网 格的过程中,尤其是在由二维网格生成三维网格之 前,要随时使用TooL/check e1锄s/2一d菜单来检查 二维网格质量.对于检测到的形态不是很好的单元, 可以先对其保存,然后通过2D/.qualityindex/optimize 来对质量差的单元进行优化处理,如果处理后仍有 少部分网格还不能达到质量要求,则可以通过2D 页面中edit elements菜单中的工具对其进行手工局 部调整. 4.3 CAE模型清理
(Depanment of MachineIy&Automation,Wul啪uIIiversity 0f Science&1khnolo盱,wuh扑,Hubei 43008l,ChiM)
Abstract:In order£o raise tlle e蚯ciency and quality of Finite Element Analysis(FEA),the functions of
时费力,对于结构复杂的三维实体更是如此.针对这
种情况本文提供了一种使用ANsYS和专门cAE前
1 HyperMesh简介
HyperMesh是世界领先的针对有限元主流求解 器的高性能前后处理软件.它提供了交互化建模功 能和广泛的CAD和CAE软件接口,应用HyperMesh 可以进行快速有限元建模¨J.此外它还具有直观的 图形界面,多种输入输出转换器,可以帮助工程师大 大提高工作效率.一般来说应用HyperMesh来进行 有限元前处理的流程如图1所示.
由于有限元结构分析只是对真实情况的近似, 因此在建立有限元建模时就应该对几何模型进行适
图2 导入到HyperMesh中的轴承座几何模型
图3删除细节特征后的轴承座
3设置材料参数及单元属性
设置正确合理的材料参数和单元属性是进行 cAE仿真分析的前提,在HyperMesh中所有数据均 可通过任意页面下的collectorS来创建、存储和管 理.设计人员可以通过任意页面中的collectoH∥cre- a∥mats来设置材料的弹性模量、泊松比和密度等参 数.由于HyperMesh本身不存在量纲,因此在设置材 料参数时应该注意单位的协调一致,所有参数尽量 都采用国际标准单位.例如在结构分析中,如果长度 单位采用m,时间单位采用s,质量单位采用kg,力 的单位采用N,压力、应力、弹性模量等的单位采用 Pa,则此时所有的计算单位是统一的.但是如果为了
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