hypermesh_网格划分初级

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。我们把这个壳体单元赋予它真实模型的厚度（几何性质）和材料性质，并且把这层壳体单元放到金属壳体的中面上去，即完成了我们建模的任务。这就是对金属壳体的力学模型的建立过程，简单的说，就是对于金属壳体的中面用一层带有厚度和材料性质的网格单元来描述。

把单元放到中面在HyperMesh中是一个非常简单的命令，我会在以后想大家讲述。对于金属壳体来说，中面和上下表面是类似的，或者说基本一致。这样我们对于金属壳体来说，首先要做的是对于上表面或下表面进行网格划分，以后我们还要谈到选择上表面和选择下表面的细微不同，这里我先认为它是相同的。就练习一，我针对怎样进行一个表面的网格划分来让大家熟悉这个软件的命令。

窗口下方是主菜单，共分7类，分别是Geom、1D、2D、3D、BCs、Tool、Post，每一类中有一些重复的比较经常使用的命令。

Geom:主要是对模型的修改和操作。

1d:主要是对线单元的修改和操作。

2d:是对品面单元的修改和操作。

3d:是对固体单元的修改和操作。

BCS:边界条件。

TOOL:使用的方法。

POST:后处理的命令。

窗口右下方是对视图进行操作的一些命令，这些命令有快捷键。

窗口右上方是灯光效果，对于mesh本身不很重要。

窗口右侧是视图种类的选择。

第二节 hypermesh软件的基本操作

在hypermesh中所有操作和命令都可以通过点击命令面板中的按钮实现，而通过键盘与鼠标的组合可以方便快捷的实现一些基本操作。熟练掌握以下介绍的这些操作可以在工作中节省很多时间。

一、模型的旋转与移动

（1）模型的旋转：Ctrl+鼠标左键

（2）模型的平移：Ctrl+鼠标右键

（3）放大模型:敲击键盘z键后用鼠标划出所需的放大位置

（4）模型复位:键盘F键；

（5）模型的缩放：敲击键盘s键后，按住鼠标左键拖拽

二、mesh命令快捷键

位置 F1 F2 F3 F4 F5 F6 F7 F8 F9 F10 F11 F12

作用 选择

颜色

删除 替代 测量隐藏

编辑

单元

靠齐

编辑

点

线的

编辑

检查

质量

comp

设置

自动

MESH

加SHIFT 删点 找边

界 移动 查找 切割

单元

投影 编辑

面

调法

线

移动 平滑

单元

在这里有一点需要说明的是，用快捷打开的命令在转变模型视图的时候会自动退出，有些情况下我们需要在一个命令完成前变换视图方式，在这种情况下就需要在命令面板中

通过点击命令按钮来打开命令，而不能用快捷键打开。如在用automesh命令时，我们有时需要通过0-D与3-D转换来方便对所mesh面的选取。这时如果我们用快捷键F12打开automesh命令，在3-D选取面后转换0-D时命令就会自动退出，这样我们刚才选取面的工作就浪费了。而通过点击命令按钮来打开的命令就不存在的问题，并且我们可以在这个命令上面叠加一个快捷键打开的命令，而从面板打开的命令仍然可以保持原来的设置。也就是说，通过点击命令按钮来打开的命令只要不点return退出，我们对这个命令做的设置（如方向点，选取的单元）都会保持不变。我们也可以利用这个特性方便我们的工作，在稍后的调节单元质量章节我们就会用这个特性方便我们工作。读者朋友可以在今后的工作中灵活的运用此特性。

第三节 命令面板的主要命令

一．geom的主要命令：

Create nodes: 是对点的操作。

Node edit:

Align:排列点。

Distance:可以测量点和点距离，同时还可以改变距离，还可以测量角度，建立两点间的中点。

Renmap:重新排列点，是所选的点均匀的分布在一根线上。（不是经常使用）

Temp node: 可以删除点。

Lines: 建立直线和曲线和建立中线

Edit line:对线的编辑。包括：分割，合并，延长。

Intersect:可以延某一个面切出来的表面特征的线。