hypermesh运用实例
hypermesh运用实例(1)
运用HyperMesh软件对拉杆进行有限元分析问题的描述拉杆结构如图1-1所示，其中各个参数为：D1=5mm、D2=15mm，长度L0=50mm、L1=60mm、L2=110mm，圆角半径R=mm，拉力P=4500N。
求载荷下的应力和变形。
图1-1 拉杆结构图有限元分析单元单元采用三维实体单元。
边界条件为在拉杆的纵向对称中心平面上施加轴向对称约束。
模型创建过程CAD模型的创建拉杆的CAD模型使用ProE软件进行创建，如图1-2所示，将其输出为IGES格式文件即可。
图1-2 拉杆三维模型CAE模型的创建CAE模型的创建工程为：将三维CAD创建的模型保存为文件。
（1）启动HyperWorks中的hypermesh：选择optistuct模版，进入hypermesh 程序窗口。
主界面如图1-3所示。
（2）程序运行后，在下拉菜单“File”的下拉菜单中选择“Import”，在标签区选择导入类型为“Import Goemetry”，同时在标签区点击“select files”对应的图形按钮，选择“”文件，点击“import”按钮，将几何模型导入进来，导入及导入后的界面如图1-4所示。
图1-3 hypermesh程序主页面图1-4 导入的几何模型（4）几何模型的编辑。
根据模型的特点，在划分网格时可取1/8，然后进行镜像操作，画出全部网格。
因此，首先对其进行几何切分。
1）曲面形体实体化。
点击页面菜单“Geom”，在对应面板处点击“Solid”按钮，选择“surfs”，点击“all”则所有表面被选择，点击“creat”，然后点击“return”，如图1-5~图1-7所示。
图1-5 Geom页面菜单及其对应的面板图1-6 solids按钮命令对应的弹出子面板图1-7 实体化操作界面2）临时节点的创建。
点击页面菜单“Geom”，在对应面板中点击“nodes”按钮，在弹出的子面板中选择“on line”，选择如图1-8所示的五根线，点击“creat”，然后return，这样就创建了临时节点。
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。
有孔平面的线性静态分析（Hypermesh,Radioss）
有孔平面的线性静态分析（Hypermesh,Radioss）Hypermesh，radioss帮助里的实例有孔平面的线性静态分析（Hypermesh,Radioss）下面的例子包含了以下内容：1，在Hypermesh 中设置问题2，加载荷和边界条件3，提交任务4，察看结果例子：Step1：运行Hypermesh进入RADIOSS（Bulk Date）1，从顶部菜单界面Preferences > User Profiles进入2，在User Profiles选择RADIOSS3，在后面的扩展栏里选择Bulk Data4，单击ok。
Step2：打开文件1，单击2，从/tutorials/hwsolvers/radioss/.路径中选择plate_hole.3，单击Open。
Step3：创建材料1，单击2，单击mat name，命名为steel3，选择一个颜色4，单击type设置为isotropic5，单击card image选择MAT16，单击create/edit7，输入E, NU and RHO; E = 2e5; NU = ， RHO a= . 8，单击returnStep4：创建属性properties组集Component Collector 1，单击2，单击prop name输入plate_hole3，选择一个颜色4，type选2D5，card image 选PSHELL6，material 选steel7，单击create/edit8，单击[T]输入为平面壳厚度9，单击return10，单击11，单击comps选plate_hole12,将转换成property13，单击property选择plate_hole14,单击update15，单击returnStep5：创建载荷集（spcs和forces）1，单击2，单击loadcol name输入spc3，选颜色4，单击creation method并选择no card image6，单击create7，单击loadcol name输入forces8，单击color选颜色9，单击create10，单击returnStep6：创建约束1，从Model Browser中将LoadCollectors点开，选择建好的spcs右键然后选择Make current使spcs作为当前工作层2，进入Anslysis面板，进入constraints（约束）子面板3，选择nodes，通过节点施加约束4，单击nodes，（鼠标先不要移动），弹出面板后，选择第一个by window，手动画出一个选择区域选取下图所示节点5，选择interior保证框选区域内部节点被选取，单击select entities。
HYPERMESH入门指南之7---Hypermesh网格划分实例
仿真在线提供 作者 yidixunmeng简明目录第一章INTRUCTION第二章永久菜单第三章macro菜单第四章Geom面板第五章2D/3D面板第六章tools面板第七章网格划分实例实例1介绍现在介绍一个画网格的实例，这个例子是仿真论坛上面的一个2.5分（满分5分）的题目，今天介绍一下我自己的方法，希望大家有更好的方法，画出更高质量的网格。
第一步当然是几何清理，在vis opts上面点击3，在这个模型中有有重合边，还有缺损的面。
在去除重合边的时候，以vis opts，3显示可以很容易就做到。
你选择delete面板，选择surf，点击一个面，有和没有重合的面显示起来是不一样的。
可以比较一下。
有重合的面。
如下图没有重合的面如下图。
可见如果没有重合的面，显示是全部光亮的，如果有的话，显示就不同了。
还有一个办法，就是用delete删掉一个面，然后看一下是不是还留下一个面，如果有就删对了，如果没有了，就reject 就可以了。
由于这个模型时对称的，所以要切开一半。
在面上画一条线。
如下图：将模型切开。
首先将线拉伸成面，在用surface edit/trim with surf切开。
切开后，保留其中一半，将另一半删除或隐藏掉。
现在删掉一半。
删掉后的图然后补面，用2D/spline。
补好后如下图，图中的黄线是由于三个面共用一条边，不用去掉几何清理好了之后，就需要画图了。
先做几个collector。
由于图中的（1）边所在的面最小，所以要先从他画起。
，还要考虑靠节点连续，所以要将其他的面也切开。
由于图中的（1）边所在的面最小，所以要先从他画起。
，还要考虑靠节点连续，所以要将其他的面也切开。
如下图。
用surface edit/trim with line/along a vector/y-axis，entire face。
如下图要考虑节点的连续，还要切开几个面。
完成如下。
第一步，画2D网格。
这个面的其中一种画法2D网格如下图第三步画3D网格。
飞机机身HyperMesh有限元建模的规划方法
飞机机身HyperMesh有限元建模的规划方法随着飞机技术的进步，为了提高飞机的性能和安全性，有限元分析成为了飞机设计中不可或缺的一部分。
在飞机机身的有限元建模中，HyperMesh是一款常用的建模软件。
下面将介绍飞机机身HyperMesh有限元建模的规划方法。
一、准备工作在进行飞机机身HyperMesh有限元建模之前，需要进行一些准备工作。
1. 收集设计要求和相关技术资料：了解飞机的结构和技术要求，包括飞机的几何形状、材料性能和载荷等信息。
2. 确定建模范围：根据设计要求，确定需要建模的飞机机身的范围，包括飞机的长度、截面形状等。
3. 准备CAD模型：如果已经有了飞机的CAD模型，可以直接导入HyperMesh进行建模；如果没有CAD模型，可以通过其他方法（例如手工或3D扫描）获取飞机的几何形状。
二、建立有限元模型在进行飞机机身HyperMesh有限元建模时，可以按照以下步骤进行：1. 导入CAD模型：将准备好的CAD模型导入HyperMesh软件中。
2. 拆分单元：根据飞机的实际结构，将整个机身分割成一个个小的单元，例如飞机的横向和纵向框架。
3. 创建节点：在机身的每个单元的角点（节点）处创建节点，可以根据需要调整节点的密度。
4. 连接单元：根据实际情况，将节点连接成单元，例如将多个节点连接成三角形或四边形的有限元单元。
5. 分配材料属性：根据材料性能和要求，对每个有限元单元分配材料属性，如弹性模量、泊松比、密度等。
6. 生成网格：通过网格划分算法，生成机身的网格，即将有限元单元划分成有限元网格。
7. 检查和修复错误：检查有限元模型是否存在错误，例如节点的连接是否正确，是否存在孔洞等，并进行相应的修复。
8. 导出模型：将建立好的有限元模型导出到其他有限元分析软件（如Nastran、ANSYS 等）进行后续分析。
三、参考和优化在进行飞机机身HyperMesh有限元建模时，可以参考已有的飞机模型进行优化。
hypermesh梁壳单元混合建模实例
HyperMesh梁单元和壳单元的混合建模本文根据工程实例，应用有限元软件HyperMesh 11.0进行梁单元和壳单元的混合建模，并在其中详细论述，梁单元在与壳单元混合建模的过程中如何对梁单元进行偏置处理，保证梁单元与壳单元的所有节点完全耦合。
在焊接工艺中，梁单元与壳单元的使用可以大大提高整体焊接结构的抵抗变形能力，避免单独使用壳单元时强度和刚度的不足。
HyperMesh软件中提供了大量标准梁的截面，也可以通过实际应用需求单独创建梁截面。
在1D面板中点选HyperBeam选项，如图1所示。
图1 1D面板中的HyperBeam选项HyperBeam中提供了大量的梁截面，如图2所示。
图2 HyperBeam下的各种梁截面图2中红色箭头所指的是各种标准梁截面的属性，包括H型梁，L型梁，工型梁等等。
可以根据实际需求进行选择，而且可以自己独立进行尺寸编辑。
图2中的shell section可以建立独立的壳截面，solid section可以建立独立的实体截面。
在建立完成各种梁的截面属性之后，可以通过edit section进行梁截面属性的修改。
以上主要介绍了1D梁单元的使用情况，下面将根据工程实例对壳单元和梁单元的混合建模进行详细的介绍。
图3是梁单元和壳单元焊接之后的三维图，图4是图3中梁单元以1D显示的情况。
二者之间的切换功能键如图5所示。
图3 梁单元和壳单元焊接之后梁单元以3D显示图4 梁单元和壳单元焊接之后梁单元以1D显示图5 梁单元1D与3D之间的切换功能键下面介绍梁单元的具体创建方法，不再讲述壳单元的建立方法。
首先建立Beam Section，在软件左侧右键create--Beam Section，在出现的对话框窗口中对Bean进行命名。
具体的过程如图6所示。
图6 Beam的建立过程之后进入1D--HyperBeam面板，选择Standard section选择Standard Channel面板，打开面板后对各个参数进行修改，如图7所示。
HyperMesh与Nastran接口实例-杆件系统
HM/HV 与NASTRAN接口实例之一简单的杆件系统(作者:武汉老向 Email: hg_boy@)问题描述:有一如图1所示的杆件系统，其左下节点1固定，右下节点7放在水平地面上。
在其中三个节点上同时施加水平方向和垂直方向的作用力,其中水平作用力Fx=-1300 lbf,垂直作用力Fy=-1500 lbf,分析杆件系统的受力情况.本实例来自MSC公司的培训教程，原教程是讲解如何用Patran 做前处理,老向在这里直接取用,便于验证计算结果是否对得上,需要注意的是,例中的所有单位都是采用的英制单位.图1. 杆件系统图2.杆件系统受力图准备工作:先启动Hypermesh8.0, 在启动时弹出的”User Profile”对话框中选择”Nstran”作为profile.如下图所示:图er Profile.然后选择Nastran的模板.具体操作如下:点击菜单Preference,选择”Global Parameters”菜单项,点击下图所示的”Load…”按钮,从弹出的文件选择对话框中选择Nastran模板.图4.模板选择1.创建材料属性.材料总是要用的,先把材料准备好.点击工具栏上的图标,组件类型选择”materials”, card image 选择”MAT1”,name后面输入”mat_steel”作为该材料的名字。
然后点击”create/edit”按钮,进入如下界面:点击[E],[NU],出现文本框,在文本框中分别输入 1.76e6,0.3,这两项分别是弹性模量和泊松比系数,输入完毕后返回主界面.2.创建节点.因为模型比较简单,直接手工创建节点,然后创建单元.模型中一共有7个节点,节点的坐标见下表:x y x1 0 0 02 144 72 03 192 0 04 288 144 05 384 0 06 432 72 07 576 0 0表1.节点坐标按下快捷键”F8”，进入节点创建界面：依次输入表1中的各个节点的x,y,z坐标值，然后点击”create node”按钮根据输入的坐标值创建节点，节点全部创建完后，如下图所示：（提示：在每次创建完一个节点后，按一下键盘上的“F”键，可以调整平面上节点的显示，使之充满整个屏幕，这样也便于观察所创建的节点的位置是否正确。
基于hypermesh与Nastran的分析实例大全
实例1.模态分析模态分析是研究结构动力特性一种近代方法，是系统辨别方法在工程振动领域中的应用。
模态是机械结构的固有振动特性，每一个模态具有特定的固有频率、阻尼比和模态振型。
这些模态参数可以由计算或试验分析取得，这样一个计算或试验分析过程称为模态分析。
利用hypermesh和nastran做模态分析简约流程如下：1.打开hypermesh进入nastran模块2.定义材料注意：对于不同材料E，NU，RHO取值不同3.定义属性4.定义component5.定义力注意：设置所需模态的阶数，注意前六阶为刚体模态。
6.定义load step设置SPC和METHOD,类型选择模态7.定义control card选择AUTOSPC,BAILOUT为0,DORMM为0,PARAM为-1 8.保存文件，在nastran中进行计算。
1、 2、实例2. 基于hypermesh 及nastran 的动刚度分析打开 hypermesh 选择 nastran 入口。
打开或导入响应模型（只是网格不带实体）。
3、点击material 创建材料。
a) Type 选择 ISOTROPIC （各向同性）b) card image 选择 MAT1（Defines the material properties for linearisotropic materials.）nastran help 文档。
c) 点击 creat/edit ，编辑材料属性输入 E （弹性模量）、NU （泊松比）、RHO （密度）。
由于各物理量之间都是相互关联的因此要 注意单位的选择（详情见附件一）。
这里选择通用的 E=2.07e5，NU=0.3，RHO=7.83e-9。
4、 点击properties 创建属性。
a) 由于是二维模型 type 选择 2D 。
Card image 选择 PSHELL （壳单 元）。
Material 选择刚才新建的材料。
b) 点击 creat/edit 。
Hypermeshmacro应用实例教程-HM8050
Hypermeshmacro应用实例教程-HM8050Hypermesh macro 应用实例教程-HM8050通过此次练习你将：学会创建节点力的命令在Utility菜单的User页面创建运行宏的新按钮为了执行命令文件的命令或HyperMesh Utility菜单页面按钮上的TCL脚本，必须先定义Utility菜单宏。
一个Utility菜单宏包括执行相应操作的有效命令文件或templex命令。
宏可以通过变量$1，$2等的使用来实现数据的传递。
每个变量应说明变量值被替换的位置。
这些宏在.mac文件里定义，其中.mac文件包括了userpage.mac文件。
练习：使用命令文件的命令创建一个T cl脚本，创建一个运行T cl脚本的Utility 菜单宏，在User页面上添加一个运行宏的按钮。
1.准备工作。
2.删除存在的command.cmf文件。
这个文件在开始目录或当前的工作目录里。
3.在HyperMesh中执行操作，运行脚本。
4.从command.cmf文件抽取命令。
5.把命令转换成Tcl格式，进行必要的修改，创建Tcl脚本。
6.使用*createbutton添加一个宏按钮，同时给第5步创建的宏定义一个T cl脚本文件名。
7.重新导入当前的.mac文件到HyperMesh中，导入修改的userpage.mac。
8.调试宏。
第1步：准备工作。
创建宏的第一步是定义通过自动组织单个任务以达到期望目标的整个流程。
在这里，你需要创建一个能在某些节点上自动施加力的按钮宏。
完成这个任务需要以下步骤：进入load collectors面板创建一个力的载荷集进入forces面板在需要的节点上施加力第2步：删除存在的command.cmf文件command.cmf文件在当前的工作目录里。
第一次打开HyperMesh时，该文件被创建在HyperMesh的安装目录下。
一旦你开始在HyperMesh操作，所有的执行命令都被写入到command.cmf 文件。
Hypermesh学习教程
1.1 实例：创建、编辑实体并划分3D网格本实例描述使用HyperMesh分割实体，并利用Solid Map功能创建六面体网格的过程。
模型如图5-1所示。
图5-1 模型结构本实例包括以下内容。
●导入模型。
●通过面生成实体。
●分割实体成若干个简单、可映射的部分。
●使用Solid Map功能创建六面体网格。
打开模型文件。
（1）启动HyperMesh。
（2）在User Profiles对话框中选择Default（HyperMesh）并单击OK按钮。
（3）单击工具栏（）按钮，在弹出的Open file… 对话框中选择solid_geom.hm 文件。
（4）单击Open按钮，solid_geom.hm文件将被载入到当前HyperMesh进程中，取代进程中已有数据。
使用闭合曲面（bounding surfaces）功能创建实体。
（1）在主面板中选择Geom页，进入solids面板。
（2）单击（）按钮，进入bounding surfs子面板。
（3）勾选auto select solid surfaces复选框。
（4）选择图形区任意一个曲面。
此时模型所有面均被选中。
（5）单击Create按钮创建实体。
状态栏提示已经创建一个实体。
注意：实体与闭合曲面的区别是实体边线线型比曲面边线粗。
（6）单击return按钮返回主面板。
使用边界线（bounding lines）分割实体。
（1）进入solid edit面板。
（2）选择trim with lines子面板。
（3）在with bounding lines栏下激活solids选择器。
单击模型任意位置，此时整个模型被选中。
（4）激活lines选择器，在图形区选择如图5-2所示线。
（5）单击trim按钮产生一个分割面，模型被分割成两个部分，如图5-3所示。
图5-2 选择边线图5-3 分割实体使用切割线（cut line）分割实体。
（1）在with cut line栏下激活solids选择器，选择STEP 3创建的较小的四面体，如图5-4所示。
HyperMesh悬臂梁的拓扑优化
HyperMesh悬臂梁的拓扑优化1.梁的网格划分I.CAD文件的导入1.启动HyerMesh Desktop。
2。
在User Profile对话框中选择HyperMesh并单击Ok按钮。
3.点击快捷键Import Geometry并选择cad文件并单击Import按钮.如下图：这样就完成了一个CAD文件的导入。
II.编辑实体1.在主面板中的选择Geom页,进入Solids面板。
2.选择子面板。
3.在surfs栏下激活solids选择器。
单击模型任意位置,此时整个模型被选中。
4.激活surfs选择器，选择如下图1-1所示的面：图1—15.单击trim按钮产生一个分割面,模型被分割成两个部分，如下图1—2：图1—26.在surfs栏下激活solids选择器.选择上部分如图1—3：图1-37.激活surfs选择器，选择如下图1-4所示的面：8.单击trim按钮产生一个分割面，模型被分割成两个部分，如下图1-5：图1-59.重复2~5步骤分割出下面如图1-6的部分：图1-610.选择子面板11.在to be merged栏下激活solids选择器并选择如下图1—7所示的3个实体.图1-712.单击merge按钮并合并这3个实体。
合并后的结果如下图1—8所示。
图1-813。
在File下拉菜单中,选择Save命令,弹出Save Modle As对话框;选择想要的保存数据的路径,并输入文件名xbl—change.hm，单击Save按钮。
III.3D网格的划分3D网格划分要先进行2d网格划分1.在design实体的表面进行2D网格划分1)在模型浏览窗口右击component，选择design并单击右键Make Curent.2）在2D页面选择automesh.3）进入子面板。
4)在element size =文本框中输入20。
5)设置mesh type为mixed。
6)将面板左下侧的meshing node（分网方式）从interactive切换为automesh。
hypermesh六面体网格划分指导 含实例
1. 网格划分1.1 Hypermesh 中六面体网格划分的功能介绍•六面体网格划分的工具主要有：•Drag•Spin•Line drag•element offset•solid map•其中solid map集成了部分其它功能；1.1.1：drag 面板此面板的功能是在二维网格接触上沿着一个线性路径挤压拉伸而形成三维实体单元。
要求：1）有初始的二维网格；2）截面保持不变：相同尺寸，相同曲率和空间中的相同方向；3）线性路径。
1.1.2：spin 面板-1-此面板的功能是在二维网格基础上沿着一个旋转轴旋转一定角度形成三维实体单元。
要求：1）有初始的二维网格；2）界面保持不变；3）圆形路径；4）不能使用在没有中心孔的实体部件上。
1.1.3：line drag 面板此面板的功能上在二维网格的基础上沿着一条线拉伸成三维实体单元。
要求：1）初始的二维网格；2）截面保持不变；3）有一条定义的曲线或直线路径。
1.1.4：element offset 面板此面板的功能是在二维网格的基础上沿着法线方向偏置挤压形成三维实体单元。
要求：1）初始的二维网格；2）截面可以是非平面的；-2--3-3） 常厚度或者近似常厚度。
1.1.5：soild map 面板此面板的功能是在二维网格基础上，首先挤压网格，然后将挤压的网格映射到一个由几何要素定义的实体中，从而形成三维实体单元。
1.2 drag 面板网格划分指导导入几何，drag 实体之前必须先生成2D 网格，如下图拉伸的距离定义方向需要拉伸的层数Drag后的几何模型，如下图1.3 spin 网格划分指导导入几何，spin实体之前必须先生成2D网格，如下图旋转角度旋转拉伸的层数-4-N1、N2、N3来定义旋转方向，B点是旋转中心Spin拉伸后的网格，见下图1.4 line drag 网格划分指导导入几何，line drag实体之前必须先生成2D网格，如下图-5-line drag的方法和drag、spin类似，画出了网格只会沿着line的路径，和几何没关系，见下图-6--7-1.5 element offset 网格划分指导element offset 后的网格见下图本体2D 网格偏置的层数偏置的厚度此处的surf 几乎不用1.6 soild map 网格划分指导基于体进行六面体网格划分，需要先进行体的分割，然后使用solid map/one volume命令进行划分，同时需要布置面网格。
hypermesh与abaqus接口连接经典实例
hypermesh与abaqus接口连接经典实例模型中考虑了材料、几何的非线性、接触和Tie连接，所有设置都在HM中完成，输出inp文件后可以直接在Abaqus中计算。
尤其注意在HM6.0中利用宏菜单中的Abaqus Contact Manager来定义接触、Tie连接等问题。
欢迎大家批评指正。
同时该算例仅仅是一个step的，如果哪位能将其扩展到多个step，还会给以积分奖励。
再加一些步骤说明：问题描述：如下图所示模型，模型整体分为三部分，黄色的tube、深蓝色的holder和浅蓝色的welded_part。
其中tube和holder部分属于接触，而holder和welded_part两部分的连接属于焊接，这里采用Abaqus中的Tie连接方式。
最后固定welded_part的一端，而在tube的一端施加一个扭矩，为了保证不发生刚体位移，在tube的另一端施加一个止推的约束。
定义ABAQUS模板：在Geom页面上选择user prof…，从弹出菜单中选择ABAQUS，然后选择Standard 3D。
为保证问题具有一般性，对上述模型划分的网格在连接的部分均保证网格不对齐，在宽度和圆周上均采用了不同的网格密度。
单元类型的设置：因为涉及接触问题，所以模型中的实体单元均采用Abaqus中的C3D8R减缩积分单元，单元类型的选择请参考Abaqus使用手册。
在HyperMesh中改变单元类型的步骤如下：1．在1D、2D和3D的任何一个页面中点击elem types。
2．选择2d&3d子面板，根据单元的结构选择单元类型，在这个例子中点击hex8，从弹出菜单中选择C3D8R。
3．选中要更新单元类型的单元，这里选择by collector(选择所有三个comps)。
4．点击update。
5．如果需要察看现有任意一个单元的类型，在永久菜单上点击card，将操作对象设为elem，选择单元后点击edit。
就可以看到单元的类型。
HyperMesh入门实例
8．保存文件如图14，
图表14
9．在BCs面板中OptiStruct运行分析，如图15；
图表15
10．在Post面板中用contour察看结果，如图16；
图16
图表3
3．在Geom面板点create nodes定义一个节点，如图4，
图表4
用circles画一个半径50mm的圆，如图5；
图表5
在2D面板点spline，以圆为边缘作一面，如图6
图表6
4．在collectors中定义一名plate的薄板，如图7；
图表7
编辑厚度为1mm，如图8
图表8
5．在2D面板中点automesh在面上画网格，在屏幕的数字上点左右键可以增加或减少格数，如图9；
HyperMesh入门实例
一个简单的例子，希望对初学者有用。
1．在屏幕右下global中，加载optistruct模版，如图1：
图表1
2．在collectors中定义一名为steel的材料，card image选择MAT1,如图2；
图表2
点creat/edit定义材料特性如图3，然后点return返回。
图表9
6．在BCs面板中选constraints定义圆周上的节点为固定点，如图10，
图表10
7．在collectors中定义名为force的加载，如图11；
图表11
在BCs中选forces定义一大小为10牛的力，如图12；
图表12
在BCs中用load steps定义载荷步force，如图13；loadcols选auto1和force.
螺栓预紧结构用Hypermesh做接触实例
在很多场合，要将若干个零件组装起来进行有限元分析，如将连杆与连杆盖用连杆螺栓连接起来，机体与气缸盖用螺栓连接起来，机体与主轴承盖连接起来。
如何模拟螺栓预紧结构更符合实际情况，是提高有限元计算精度的关键。
螺栓+螺母的连接与螺钉的连接有所不同，螺栓+螺母的连接方式比较简单，可以假设螺母与螺栓刚性连接，由作用在螺母上的拧紧力矩折算出作用在螺栓上的拉伸力F ，将螺杆中间截断，在断面各单元的节点上施加预紧单元PRETS179，模拟螺栓的连接情况。
对于螺钉（双头螺栓）连接有些不一样，螺钉头部对连接件1施加压应力，接触面是一个圆环面，但栽丝的一端，连接件2受拉应力。
一种方法是在螺纹圆周上施加拉力，相当于螺纹牙齿接触部分，而且主要在前几牙上存在拉力，如第一牙承担60~65%的载荷，第二牙承担20~25%的载荷，其余作用在后几牙，但因螺纹的螺距较小，一般为1.5~2mm ，而单元的尺寸为3~4mm ，因此可以假定在连接件2的表面的螺纹圆周节点上施加拉力。
另一种方法是在连接件2的表面的整个螺纹截面的所有节点上施加拉力，这样可能防止圆周上各节点上应力过大，与实际情况差别较大，应为实际表面圆周各节点只承受60~65%的载荷。
比较好的处理办法是在连接件的表面单元的圆周节点上施加70%的载荷，在第二层单元的圆周节点上施加30%的载荷，但操作比较麻烦。
随着连接件1、2的内部结构和刚度不同，以及连接螺钉的个数和分布的不均匀性，连接件1、2表面的变形不一致，产生翘曲，使表面的节点有的接触，有的分离，而导致接触面的应力分布和应变分布不均匀，因此需用非线性的接触理论来讨论合件的应力问题。
若不考察螺栓头部与连接件1表面的变形，可用将螺栓与连接件1用一个公共面连接，作为由两种不同材料的构件组成一个整体。
螺钉（双头螺栓）与连接件2也用这种方法处理。
图1是一个简单的螺钉连接实体模型。
图2是用hypermesh 划分网格后的模型。
图1 实体模型 图2 网格模型该模型由三个零件组成，连接件1（蓝色）、连接件2（橙色），螺钉（紫红）。
Hypermesh圆柱、圆管相贯六面体单元网格划分1
Hypermesh圆柱、圆管相贯六面体单元网格划分1
圆管相贯的做法：重点是运用3D---Solid Map生成六面体一、等径两圆管相贯
1：几何模型2：分割模型
3：取出1/4几何模型，并在相交处做面、网格4：运用3D---Solid Map，在其中一
个圆管上生成6面体solid单
元
5、再次运用3D---Solid Map，在另一个圆管上生成
6、运用line drag （其他还有很多方法）
6面体solid单元
二、不等径的两圆管相贯
几何模型1/4模型
方法1:运用solid layers功能
运用3D----elem offset---solid layers
运用方法1生成两圆管相交处的六面体单元质量不是太好。
方法2：运用solid Map功能
1、先在大径圆管外表面作shell单元
2、运用Solid Map,生成6面体单元
3、依所生成的六面体单元，运用Tool---faces生成
4、选中两圆管相交处的shell单元，
Shell单元以此作为Solid Map的基本单元。
5、运用solid Map,生成六面体单元
6、1/4模型所生成的六面体单元
方法1与方法2两圆管相交处的六面体单元对比：
方法1：方法2：
此处单元质量：warpage最大值为33.13 此处单元质量：warpage最大值为7.25。
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运用HyperMesh软件对拉杆进行有限元分析1、1 问题得描述拉杆结构如图1-1所示,其中各个参数为:D1=5mm、D2=15mm,长度L0=50mm、L1=60mm、L2=110mm,圆角半径R=mm,拉力P=4500N。
求载荷下得应力与变形。
图1-1 拉杆结构图1、2 有限元分析单元单元采用三维实体单元。
边界条件为在拉杆得纵向对称中心平面上施加轴向对称约束。
1、3 模型创建过程1、3、1 CAD模型得创建拉杆得CAD模型使用ProE软件进行创建,如图1-2所示,将其输出为IGES格式文件即可。
图1-2 拉杆三维模型1、3、2 CAE模型得创建CAE模型得创建工程为:将三维CAD创建得模型保存为lagan、igs文件。
启动HyperWorks中得hypermesh:选择optistuct模版,进入hypermesh程序窗口。
主界面如图1-3所示。
程序运行后,在下拉菜单“File”得下拉菜单中选择“Import”,在标签区选择导入类型为“Import Goemetry”,同时在标签区点击“select files”对应得图形按钮,选择“lagan01、igs”文件,点击“import”按钮,将几何模型导入进来,导入及导入后得界面如图1-4所示。
图1-3 hypermesh程序主页面图1-4 导入得几何模型(4)几何模型得编辑。
根据模型得特点,在划分网格时可取1/8,然后进行镜像操作,画出全部网格。
因此,首先对其进行几何切分。
1)曲面形体实体化。
点击页面菜单“Geom”,在对应面板处点击“Solid”按钮,选择“surfs”,点击“all”则所有表面被选择,点击“creat”,然后点击“return”,如图1-5~图1-7所示。
图1-5 Geom页面菜单及其对应得面板图1-6 solids按钮命令对应得弹出子面板图1-7 实体化操作界面2)临时节点得创建。
点击页面菜单“Geom”,在对应面板中点击“nodes”按钮,在弹出得子面板中选择“on line”,选择如图1-8所示得五根线,点击“creat”,然后return,这样就创建了临时节点。
3)节点编号显示。
点击页面菜单“tool”,在对应得面板中点击“number”,在弹出得子面板中勾选“display”,点击“nodes”,在弹出得列表中选择“all”,点击“on”按钮,将节点编号显示出来,然后return,“Tool”页面菜单对应得面板如图1-9所示,显示节点编号得界面如图1-10所示。
图1-8 临时节点创建操作界面图1-9 “Tool”页面菜单及其对应得面板图1-10 节点编号显示操作界面图1-11实体第一次切割操作界面4)几何模型切割。
点击页面菜单“Goem”,在其对应得面板中点击“solid edit”按钮,在弹出得子面板中选择“trim with plane/surf”选项,点击“with plane”下得“solids”,在弹出得选项里选择“all”,点击下面得“N1”,然后依次选择如图1-10所示13,14,15,2号节点,点击“trim”完成实体第一次切割,分成如图1-11所示得左右两个部分。
继续在上述界面操作,选择“trim with plane/surf”选项,点击“with plane”下得“solids”,在弹出得选项里选择“all”,点击下面得“N1”,然后依次选择7、8、13、15号节点,点击“trim”完成第二次切割。
该操作主要完成利用模型得前后对称面对实体进行第二次分割,分为四个部分如图1-12所示。
图1-12 实体第二次切割操作界面继续在上图所示界面中操作,选择“trim with plane/surf”选项,点击“with plane”下得“solids”,在弹出得选项里选择“all”,点击下面得“N1”,然后依次选择14、11、8、14号节点,点击“trim”,完成实体第三次切割,该操作主要完成利用模型得上下对称面对实体进行第三次分割,经过第二次与第三次分割后得模型为如图1-13所示得8个部分。
图1-13 实体第三次切割操作界面继续在图1-13所示界面中选择“trim with plane/surf”选项,点击“with plane”下得“solids”,在弹出得选项里选择“all”,点击下面得“N1”,然后选择7、8、9、5号节点,点击“trim”,完成实体第四次切割;单击“return”按钮,退出“solid edit”命令。
该操作主要完成对下部模型弧形段实体沿垂直轴线方向在弧形段中点处进行切割,分割成如图1-14所示得12个组成部分。
图1-14 实体第四次切割操作界面5)临时节点得清除。
点击页面菜单“Goem”,在其对应得面板中点击“temp nodes”按钮,在弹出得子面板中点击“clear all”按钮,点击“return”,清除所有得临时节点。
6)多于实体得隐藏。
将多余得部分隐藏,按下快捷键F5,进入“Mask”面板,选择“mask”选项,点击向下三角,选择“solids”,在图形区选择多余得部分,点击“mask”按钮,点击“return”按钮,将实体多余部分隐藏,只保留图1-15所示模型得得1/8。
图1-15 实体隐藏操作界面(5)材料属性及单元属性得创建。
选择下拉菜单“materials”,选择“create”,在弹出得材料定义对话面板中单击“mat name=”,并输入“steel”,设置下面得颜色,选择红色。
点击“card image=”,选择“MAT1”,点击“create/edit”按钮,进入材料属性定义面板,输入材料参数,如图1-16与图1-17所示。
图1-16 材料创建操作界面选择下拉菜单“Properties”,选择“create”,在弹出得对话面板中单击“prop name=”并输入“1”,设置下面得“color”按钮,选择蓝色。
点击“card image=”选择“PSOLID”,点击“material=”,选择“steel”,输入图1-18所示得参数,然后点击“create”,完成单元属性得定义。
图1-17 材料属性定义操作界面(6)划分网格。
为了得到质量较好得有限元分析模型,采用对几何模型进行分段划分网格,拉杆中间界面为正六边形部分为一段,六边形与圆截面过度部分为一段,圆角部分可以分为两段,最后拉杆得最外部分为一段。
1)二维临时组得创建。
点击工具栏中得“ponents”工具按钮,选择“create”,在面板中单击“pname=”,并输入“2D-1”点击“color”按钮,选择黄色。
点击“property=”按钮,选择“1”,点击“create”按钮,然后return,如图1-19所示。
2)临时节点得创建。
点击页面菜单“Geom”,在其对应得面板中点击“nodes”按钮,在弹出得子面板中选择“on line”,选择如图1-20所示得线段,“number of nodes=”输入“3”,点击“create”按钮,然后点击“return”按钮。
图1-18 单元属性创建操作界面图1-19 临时2D-1组创建操作界面图1-20 临时节点创建操作界面3)节点编号显示。
点击页面菜单“Tool”,在其对应得面板中点击“numbers”按钮,在弹出得子面板中勾选“display”,点击“nodes”,在弹出得列表中选择“all”,点击“on”按钮,点击“return”,将节点编号显示出来,如图1-21所示。
图1-21 临时节点显示编号操作界面4)细轴得再切割。
点击页面菜单“Goem”,在其对应得面板中点击“solid edit”按钮,在弹出得子面板中选择“trim with plane/surf”选项,点击“with plane”下得“solids”,在弹出得选项里选择“displayed”,点击下面得“N1”,然后依次选择如图1-22所示19、21、24、19号节点,点击“trim”按钮,完成圆弧处局部切割。
重复上述操作,依次选择16、18、27、16号节点,点击“trim”按钮,完成过渡处得局部切割,点击“return”。
图1-22 细轴局部切割操作界面5)细轴二维辅助单元得创建。
点击状态栏中“set current ponent”,在弹出得子面板中选择刚刚创建得“2D-1”组,将其设为当前组。
点击页面菜单“2D”,在其对应得面板中点击“automesh”按钮,在弹出得子面板中设置“elemsize=0、5”,如图1-23所示,在图形区选择细杆得一端面,点击“mesh”按钮,进入如图1-24所示界面,调整上面所有边得数字,使网格较为规则。
点击“return”,再次点击“return”按钮,完成后得网格如图1-25所示。
图1-23 细轴端部二维网格划分操作界面6)二维辅助单元得投影复制。
点击页面菜单“Tool”,在其对应得面板中点击“project”按钮,在弹出得子面板中再选择“to plane”选项,点击向下三角,选择“elems”,选择刚画得“2D”网格,再点击“elems”按钮,在弹出得菜单中选择“duplicate”以及“original ponent”;点击“to plane”下面得N1,依次选择如图1-26所示得16、18、27、16号节点,点击“along vector”下得N1,依次选择27号节点与与之对应得端部网格得最下角节点,点击“project”按钮,然后点击“return”按钮,这样就将细轴端部得网格投影到16、18、27号节点所在得平面上,投影后得结果如图1-27所示。
图1-24 二维mesh设置子操作界面图1-25 生成得细轴端部二维辅助网格7)3D组得创建。
点击工具栏中得“ponents”工具按钮,选择“create”,在面板中单击“pname=”,并输入“3D-1”点击“color”按钮,选择蓝色。
点击“property=”按钮,选择“1”,点击“create”按钮,然后return,如图1-28所示。
8)细轴三维网格得划分。
点击页面菜单“3D”,在其对应得面板中点击“line drag”按钮,在弹出得子面板中再选择“drag elems”,点击“elems”,选择细轴左端部得二维网格,“line list”选择细轴下部得边界线,如图1-29所示,“on drag”输入框内输入20,点击“drag”,然后点击“return”按钮,创建后得网格如图1-30所示。
图1-26 二维网格投影操作界面图1-27 投影后得二维网格图1-28 3D组创建操作界面9)过渡部分网格得划分。
点击页面菜单“3D”,在其对应得面板中点击“solid map”按钮,在弹出得子面板中再选择“general”选项,“source geom”选择“surf”选择由16、18、27号节点所在得平面,“dest geom”选择“surf”,选择由19、21、24号节点所在得扇形面,“along geom”选择“lines”依次选择连接连个面得四条线,如图1-31所示,点击“elems to drag”,点击“elems”在图形区选择投影在16、18、27号节点所在平面上得所有2D单元,设置“elem size=0、5”,然后点击“mesh”,然后点击“return”,这样就完成了过渡部分得3D网格,如图1-32所示。