Hyperworks单元类型的选择
hyperworks有限元仿真-第5章_1D网格划分
hyperworks有限元仿真-第5章_1D⽹格划分V1D⽹格划分本章介绍“Practical Finite Element Analysis”⼀书中的部分内容。
Matthias Goelke审查了本⽂并添加了部分内容。
5.1 何时使⽤1D单元某⼀维度的尺⼨相⽐另外两个维度⼤很多：单元形状–线⽤户提供的数据–剩下两个维度的尺⼨，截⾯积单元类型–⼆⼒杆、杆、梁、管、轴对称壳等实际应⽤–长轴、梁、销连接、连接单元5.2 刚度矩阵推导什么是刚度以及为什么我们在FEA中需要它？刚度‘K’定义为⼒/长度（单位N/mm）。
物理意义–刚度等于产⽣单位位移所需要的⼒。
刚度取决于⼏何形状以及材料属性。
铸铁低碳钢铝考虑3个⼏何尺⼨完全相同的⼆⼒杆–铸铁、低碳钢和铝。
如果我们测量产⽣1mm位移所需要的⼒，铸铁需要的⼒最⼤，然后依次是低碳钢和铝，即KCI > KMS > KAl。
低碳钢低碳钢低碳钢现在考虑3个相同材料不同截⾯的⼆⼒杆。
同样，产⽣单位位移所需要的⼒是不同的。
所以，刚度不仅依赖于材料，也依赖于⼏何形状。
刚度矩阵的重要性- 对于结构分析，刚度是⼀个⾮常重要的属性。
线性静态分析的⽅程是[F] = [K] [D]。
⼒通常是已知的，位移是未知的，⽽刚度是单元的特有属性。
这就意味着如果我们⽤公式表达⼀个给定形状的刚度矩阵，⽐如线、四边形或者四⾯体，那我们就可以通过⽹格划分来表达任何⼏何形状并使⽤⽅程F = K D求解。
公式表达刚度矩阵的⽅法：1) 直接法2) 变分法3) 加权残值法直接法很容易理解，但是很难⽤电脑程序表达。
⽽变分法和加权残值法很难理解，但是从编程的⾓度来说很简单。
这就是为什么所有的软件要么使⽤变分法，要么使⽤加权残值法。
直接法推导⼆⼒杆单元的刚度矩阵：直接法推导刚度矩阵的⽅法：对于⼀个给定的单元，假设有n个⾃由度（⽐如，⼀个quad4单元的所有⾃由度= 4*6 = 24）。
步骤1）假设第⼀个⾃由度≠ 0，并且其它所有⾃由度= 0。
hypermesh焊缝单元类型
《深度解析Hypermesh焊缝单元类型》一、简介在有限元分析中，焊缝单元类型是一个至关重要的概念。
在Hypermesh软件中，焊缝单元类型的选择对于模拟焊接结构的力学行为至关重要。
本文将从深度和广度两个方面对Hypermesh焊缝单元类型进行全面评估，并为读者提供深度探讨焊缝单元类型的有价值文章。
二、首先我们要了解什么是焊缝单元类型在有限元分析中，焊缝单元类型是指用来模拟焊接结构的单元类型。
在Hypermesh软件中，常见的焊缝单元类型包括焊接弧段单元、焊缝单元等等。
这些单元类型有不同的特点和适用范围，选择合适的焊缝单元类型对于模拟焊接结构具有重要的意义。
三、深入探讨焊缝单元类型的选择1. 焊缝单元类型的选择对于模拟焊接结构的影响在模拟焊接结构时，我们需要根据实际结构的焊接特点选择合适的焊缝单元类型。
不同的焊缝单元类型具有不同的特点和适用范围，选择合适的焊缝单元类型可以更准确地模拟焊接结构的力学行为，提高分析结果的可靠性。
2. 焊缝单元类型的应用案例以实际案例为例，我们可以深入探讨不同焊缝单元类型的适用范围和特点，结合具体的工程实例，分析选择不同焊缝单元类型对于模拟焊接结构的影响，并为读者提供深刻的理解和实际操作指导。
四、回顾性总结通过本文的深入探讨，我们对Hypermesh焊缝单元类型有了更深入的理解。
选择合适的焊缝单元类型对模拟焊接结构具有重要的意义，合理的焊缝单元类型选择可以提高分析结果的可靠性，为工程实践提供更深刻的指导。
个人观点和理解作为一名有限元分析工程师，我深知焊缝单元类型的选择对于模拟焊接结构的重要性。
在实际工程中，合理的焊缝单元类型选择可以提高分析结果的准确性，为工程设计和优化提供可靠的依据。
我建议工程师在模拟焊接结构时，应该根据实际情况选择合适的焊缝单元类型，并在实践中不断总结经验，提高自身的分析能力。
总结通过本文的深入探讨，我们对Hypermesh焊缝单元类型有了更深入的理解。
Hyperworks单元类型的选择
最近老有新手问单元类型选择的问题，简单地总结了一下实际工程中最常用的，最常见的单元类型的选择问题。
希望能对新手有所帮助。
具体内容：（内容和附件中的pdf文件完全一样）初学ANSYS的人，通常会被ANSYS所提供的众多纷繁复杂的单元类型弄花了眼，如何选择正确的单元类型，也是新手学习时很头疼的问题。
单元类型的选择，跟你要解决的问题本身密切相关。
在选择单元类型前，首先你要对问题本身有非常明确的认识，然后，对于每一种单元类型，每个节点有多少个自由度，它包含哪些特性，能够在哪些条件下使用，在ANSYS的帮助文档中都有非常详细的描述，要结合自己的问题，对照帮助文档里面的单元描述来选择恰当的单元类型。
1.该选杆单元（Link）还是梁单元(Beam)？这个比较容易理解。
杆单元只能承受沿着杆件方向的拉力或者压力，杆单元不能承受弯矩，这是杆单元的基本特点。
梁单元则既可以承受拉，压，还可以承受弯矩。
如果你的结构中要承受弯矩，肯定不能选杆单元。
对于梁单元，常用的有beam3,beam4,beam188这三种，他们的区别在于：1)beam3是2D的梁单元，只能解决2维的问题。
2)beam4是3D的梁单元，可以解决3维的空间梁问题。
3)beam188是3D梁单元，可以根据需要自定义梁的截面形状。
2.对于薄壁结构，是选实体单元还是壳单元？对于薄壁结构，最好是选用shell单元，shell单元可以减少计算量，如果你非要用实体单元，也是可以的，但是这样计算量就大大增加了。
而且，如果选实体单元，薄壁结构承受弯矩的时候，如果在厚度方向的单元层数太少，有时候计算结果误差比较大，反而不如shell单元计算准确。
实际工程中常用的shell单元有shell63,shell93。
shell63是四节点的shell单元(可以退化为三角形)，shell93是带中间节点的四边形shell单元(可以退化为三角形),shell93单元由于带有中间节点，计算精度比shell63更高，但是由于节点数目比shell63多，计算量会增大。
hypermesh焊缝单元类型
hypermesh焊缝单元类型摘要：1.介绍Hypermesh 焊缝单元类型2.详细说明Hypermesh 焊缝单元类型的特点和应用场景3.分析Hypermesh 焊缝单元类型的优势和局限性4.总结Hypermesh 焊缝单元类型的重要性正文：Hypermesh 焊缝单元类型是计算机辅助设计（CAD）和计算机辅助工程（CAE）中常用的一种单元类型，主要用于模拟和分析焊接结构。
在Hypermesh 软件中，焊缝单元类型可以准确地模拟焊接过程中产生的热量和应力，帮助工程师优化焊接结构设计和提高焊接质量。
Hypermesh 焊缝单元类型的特点和应用场景主要表现在以下几个方面：首先，Hypermesh 焊缝单元类型可以模拟各种类型的焊缝，包括对接焊缝、角焊缝、塞焊缝等。
这使得工程师可以根据实际需求选择合适的焊缝类型进行模拟。
其次，Hypermesh 焊缝单元类型具有灵活的网格设置选项，可以根据焊缝的形状和尺寸自动调整网格密度，从而提高模拟的准确性。
此外，Hypermesh 焊缝单元类型还可以考虑焊接过程中的热影响和变形，以及焊缝和母材之间的热传导和力学耦合。
这使得工程师可以更好地预测焊接过程中的热应力和变形，从而避免焊接缺陷和质量问题。
尽管Hypermesh 焊缝单元类型具有很多优势，但仍存在一些局限性。
例如，对于复杂的焊接结构，焊缝单元类型的设置和网格划分可能需要耗费较长时间。
此外，焊缝单元类型的模拟结果受到网格质量和模拟参数设置的影响较大，可能需要工程师具备一定的经验和技巧才能获得可靠的结果。
总之，Hypermesh 焊缝单元类型在焊接结构设计和分析中具有重要作用。
通过应用Hypermesh 焊缝单元类型，工程师可以更好地预测焊接过程中的热应力和变形，优化焊接结构设计和提高焊接质量。
hyperworks_hypermesh_HYPERMESH讲义
A
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面板菜单：显示每一页面上可用的功能，可通过点击与功 能相应的按钮来实现这些功能
标签域：位于图形区域的左侧，列出一些很有用的工具， 包含多个特征页面，如UTILITY菜单，MODEL浏览器， 和SOLVER浏览器等
命令窗口：可将HYPERMESH的命令直接键入文本框执行 的方式代替使用图形用户界面功能执行命令
GEOM: 包含与创建和编辑几何有关的功能 1D： 包含一维单元的创建和编辑工具 2D： 包含二维单元的创建和编辑工具 3D： 包含三维单元的创建和编辑工具 ANALYSIS： 包含分析问题以及边界条件定义的功能 TOOL: 包含模型编辑多种工具、模型质量检查以及模型信息功能 POST： 后处理和绘制XY曲线图的功能
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2、删除重复面3、8和多余的POINT（F2）
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3、合并几何点 （GEOM-EDIT POINTS-REPLACE) 将曲面1和曲面9右边的点进行合并
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4、合并两个面相邻的自由红色边（GEOM-EDIT EDGES-TOGGLE）
合并两个面相邻的自由边，如1和6，1和8，1和9等。
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5、补面（GEOM-SURFACE-SPLINE/FILLER)
1、7、5、8三个曲面之间有一个缺口，需要进行修补
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6、合并面( GEOM-EDGE EDIT-REPLACE)
曲面10和11之间缺少一个面，可以使用该命令将一个面 合并到另一个面，当点击replace时，系统会提示你 “Gap = (0.603626). Do you still wish to replace?”，这是因为你的容差设置为0.2，但是两个面之 间的距离为0.6，点击YES
(完整)看一遍学会hyperworks基础教程
Hyper works 简易教程Shot cut 一 hypermesh 网格划分⑴单元体的划分1.1梁单元该怎么划分？Replace 可以进行单元结点合并，对于一些无法抽取中面的几何体，可以采用surface offset 得到近似的中面线条抽中线：Geom 中的lines 下选择offset,依次点lines 点要选线段，依次选中两条线，然后Creat.建立梁单元：1进入hypermesh-1D-HyperBeam ，选择standard seaction 。
在standard section library 下选HYPER BEAM 在standard section type 下选择solid circle(或者选择其它你需要的梁截面)。
然后create 。
在弹出的界面上，选择你要修改的参数，然后关掉并保存。
然后return.2 新建property,然后create （或者选择要更新的prop ）,名称为beam,在card image 中选择PBAR,然后选择material ，然后create.再return.3 将你需要划分的component 设为Make Current,在1D-line mesh ，选择要mesh 的lines,选择element size,选择为segment is whole line,在element config:中选择bar2，property 选择beam(上步所建的property).然后选择mesh 。
F 合适窗口大小 D display 窗口H help 文件F2 delete panelF12 auto mesh panel F10 elem check panel F5mask panelF6 element edit panel Ctrl+鼠标左键 旋转Ctrl+鼠标滑轮滑动 缩放Ctrl+鼠标滑轮画线 缩放画线部分Ctrl+鼠标右键 平移F11 quick edit panel Ctrl+F2 取图片保存到F9line edit panelR rotation 窗口F4distance panel可以寻找圆心W windows 窗口G Global panel O Option panelShfit+F1……新窗口Shfit+F11 operation 窗口Shfit+ctrl 可以透视观察Shfit+F12 smooth 对网格平顺化 Shifit+F3 检查自由边，合并结点鼠标中键 确认按纽合抱之木，生于毫末；九层之台，起于累土；千里之行，始于足下。
初学hyperworks的注意事项和应用技巧
入门篇其实各种CAE前处理的一个共同之处就是通过拆分把一个复杂体拆成简单体。
这个思路一定要记住，不要上来就想在原结构上分网，初学者往往是这个问题。
刚开始学，day1,day2,advanced training 和HELP先做一遍吧。
另外用熟24个快捷键。
（快捷键用法见tutuma 版主的精华贴《Hyperworks FAQ》）做一下HELP里面的教程，多了解一些基本的概念和操作。
这样会快点入门。
论坛更多的是方法。
划分的方法要灵活使用，再有就是耐心。
1、如何将.igs文件或.stl文件导入hypermesh进行分网？files\import\切换选项至iges格式，然后点击import...按钮去寻找你的iges 文件吧。
划分网格前别忘了清理几何2、导入的为一整体，如何分成不同的comps？两物体相交，交线如何做？怎样从面的轮廓产生线（line）？都用surface editSurface edit的详细用法见HELP，点索引，输入surface edit3、老大，有没有划分3D实体的详细例子？打开hm,屏幕右下角help,帮助目录下hyperworks/tutorials/hyermesh tutorials/3D element,有4个例子。
4、如何在hypermesh里建实体？hm的几何建模能力不太强，而且其中没有体的概念，但它的曲面功能很强的.在2d面板中可以通过许多方式构建面或者曲面,在3D面板中也可以建造标准的3D曲面,但是对于曲面间的操作,由于没有"体"的概念,布尔运算就少了,分割面作就可以了5、请问怎么在hypermesh中将两个相交平面到圆角啊？defeature/surf fillets6、使用reflect命令的话，得到了映射的另一半，原先的却不见了，怎么办呢？法1、在选择reflect后选择duplicate复制一个就可以法2、先把已建单元organize〉copy到一个辅助collector中，再对它进行reflect，将得到的新单元organize〉move到原collector中，最后将两部分equivalence，就ok拉。
hyperworks功能简介
Altair HyperWorks 功能简介一 .综合评价其为企业级CAE平台，集成设计与分析多种工具，拥有开放性体系和可编程工作平台，可提供顶尖的CAE建模、可视化分析、优化分析、以及健壮性分析、多体仿真、制造仿真、以及过程自动化。
二. 软件模块表1 HyperWorks软件模块分类1、OptiStruct 结构优化设计工具，提供拓扑、形貌、形状、尺寸等优化解决方案2、前后处理（1）HyperMesh高性能、开放式有限单元前后处理器，主要用于模型处理。
相对其它软件，具有更为强大的网格划分能力。
提供几乎所有主流商业CAD系统和CAE求解器接口。
CAD接口如ProE，CATIA，IGES，UG等。
CAE接口如ansys，optistruct，abaqus，nastran，dyna，ideas等（2）MotionView通用多体动力学仿真及工程数据前后处理器，拥有丰富的车身模型库并支持二次开发。
（3）HyperGraph仿真和实验结果的后处理绘图工具，拥有丰富的求解器和实验数据接口、数学函数库并支持后处理模块定制，实现数据处理自动化。
（4）HyperView完整的结果后处理工具，可处理有限元分析、多提系统仿真、视频和工程数据。
（5）HyperStudy为健壮性设计开发的参数化研究和多约束优化工具应用：实验设计（DOE）、随机仿真和优化技术3、求解器（1）OptiStruct/Analysis有限元分析求解器，具有快速而精确的特点应用：用于线性静态和频率响应分析的求解（2）MotionSolve多体动力学分析求解器应用：刚体和柔体耦合分析求解（3）Radioss应用：安全技术、生物仿真技术和车辆安全评价技术（4）HyperCrash应用：主要用于碰撞仿真4、制造工艺仿真（1）HyperForm钣金冲压成成形仿真工具，兼模具设计、管料弯曲成形和液压成形仿真模块（2）HyperXtrude 合金材料挤压成形仿真工具（3）Forging锻压方针（4）Molding注塑成型仿真（5）Friction Stir Welding模拟摩擦激光焊接三．软件应用1、拓扑优化：在给定的设计空间内寻求最佳的材料分布，载荷到约束的传力路径上材料得到保留。
ansys分析前处理hypermesh部分说明
3D ——order change----change-to 2rd(2次单元)3D 单元专程2次单元后会发现有的网格会有问题，再change to 1rd ，然后再一次单元上修改网格，再次转回2次单元，这时会记住前次的中间节点，因此jcuobi 会很小，可能不能导入ansys 分析。
解决方法：可以通过把2维网格复制到另一个层里，去修改网格，然后再生成3维网格和转换成2次单元。
Solid95对应2次单元 相当于 solid45对应一次单元 要设置（螺栓）预紧力单元 要用179单元 在ansys 中设置。
Ansys 分析hypermesh 处理部分：1首先设置hypermesh （9.0）到ansys 分析的处理，设置如下图2 为以上为设置材料设置方法一设置材料方法2设置材料的密度 弹性模量和泊松比3．创建单元类型4 做接触面（要先设好单元类型在设接触对）选择为3D ontact 然后点击进入主界面来选择来选择目标面，进入如图所示的界面（选择“目标面”所在的体，然后点击，根据提示选择next 再选择目标“体”的接触面上的网格单元。
目标面与接触面的选择问题:目标面为粗糙一些的面（相对粗、大、硬点的面）、接触面为相对于不太硬的面。
）同样的方法选择接触面！！！接触对过程中关键字：关键字5和关键字9选下拉菜单中的3 用来调节接触对之间的间隙容差。
下面两副图中的关键字是相互对应的。
网格质量要求：四面体要求min angle 大于7°jacobian大于0.7;对于六面体要求：min angle 大于7°jacobian 大于0.7 还有长宽比aspect小于151. Analytical rigid surfaces and rigid-element-based surfaces must always be the master surface.2. if a smaller surface contacts a larger surface, it is best to choose the smaller surface as theslave surface.3. If that distinction cannot be made, the master surface should be chosen as thesurface of the stiffer body. (The stiffness of the structure and not just the material should be considered when choosing the master and slave surface.)4. the master surface should be chosen as the surface with the coarser mesh if the two surfaces are on structures with comparable stiffnesses.(For nonlinear element ,take half of element length)。
看一遍学会hyperworks基础教程
Shot cut 一hypermesh 网格划分单元体的划分1.1梁单元该怎么划分？Replace 可以进行单元结点合并，对于一些无法抽取中面的几何体，可以采用surface offset 得到近似的中面线条抽中线：Geom 中的lines 下选择offset,依次点lines 点要选线段，依次选中两条线，然后Creat.建立梁单元：1进入hypermesh-1D-HyperBeam ，选择standard seaction 。
在standard section library 下选HYPER BEAM 在standard section type 下选择solid circle(或者选择其它你需要的梁截面)。
然后create 。
在弹出的界面上，选择你要修改的参数，然后关掉并保存。
然后return.2 新建property,然后create （或者选择要更新的prop ）,名称为beam,在card image 中选择PBAR,然后选择material ，然后create.再return.3 将你需要划分的component 设为Make Current,在1D-line mesh ，选择要mesh 的lines,选择element size,选择为segment is whole line,在element config:中选择bar2，property 选择beam(上步所建的property).然后选择mesh 。
现在可以欣赏你的beam 单元了，用类似方法可以建立其他梁单元，据说bar 单元可以承受轴向，弯曲的力，rod的只能承受拉压的力，beam 可以承受各方向的力。
1.2 2D面单元的划分：利用2D- automesh 划分网格(快捷键F12)，所有2D 都可以用这个进行划分网格。
（目前我只会用size and bias panel ）1.3 3D四面体的划分：利用3D-tetramesh 划分四面体网格，一般做普通的网格划分这个就够用了。
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飞机机身是一个复杂的结构，其有限元建模需要经过一系列规划方法来确定建模方案。
以下将介绍飞机机身有限元建模的规划方法。
飞机机身的有限元建模需要对整个飞机进行几何建模。
通过使用三维CAD软件，将飞机的外形进行建模，并进行必要的几何修正，以确保建模准确。
在几何建模过程中，需要考虑飞机机身的整体结构和外形，包括机身段的连接方式、机身的曲线形状等。
接下来，需要将几何模型导入到HyperMesh软件中进行有限元建模。
这个过程包括创建有限元网格、选择适当的单元类型和网格密度，以及设置边界条件和加载。
在创建有限元网格时，可以使用HyperMesh的自动网格划分功能，对整个模型进行自动划分，或者手动对重要部分进行细致划分，以确保模型的精度和计算效率。
在有限元建模过程中，需要选择适当的单元类型。
对于飞机机身来说，常用的单元类型包括六面体单元和四面体单元。
在选择单元类型时，需要考虑到模型的几何形状和应力分布情况，以及计算时间和计算资源的限制。
在设置边界条件和加载时，需要考虑到飞机机身的使用环境和加载条件。
边界条件包括固支和约束条件，用于限制机身的自由度。
加载包括静力加载和动力加载，用于模拟飞机机身在飞行和地面运行时的受力情况。
通过设置适当的边界条件和加载，可以准确模拟飞机机身的工作状态和受力情况。
在建立有限元模型后，需要进行计算和分析。
通过使用有限元分析软件，可以对飞机机身的应力分布、刚度、振动特性等进行分析和评估。
在计算和分析过程中，需要关注模型的准确性和计算效率，在保证计算结果准确的前提下，尽可能减少计算时间和计算资源的消耗。
需要对有限元模型进行验证和优化。
通过与实验数据的比较，可以验证有限元模型的准确性和可靠性。
在模型验证的基础上，可以对模型进行优化，包括减少模型的节点数、改善模型的形状和材料分布等，以提高模型的计算效率和准确性。
飞机机身的有限元建模需要经过几何建模、有限元网格划分、边界条件和加载设置、计算和分析、模型验证和优化等一系列规划方法。
HyperWorks介绍
软件简介—S o f t W a r e?D e s c r i p t i o n A L T A I R?H y p e r W o r k s?7.0?S P1?HyperWorks?企业级的CAE软件,几乎所有财富500强制造企业都应用.为工程师量身定做的软件.强力推荐.?系列产品集成了开放性体系和可编程工作平台，可提供顶尖的CAE建模、可视化分析、优化分析、以及健壮性分析、多体仿真、制造仿真、以及过程自动化。
?HyperWorks的开放式平台可以直接运用顶尖的CAD、CAE求解技术，并内嵌与产品数据管理以及客户端软件包交互的界面。
?Altair?HyperWorks是一个创新、开放的企业级CAE平台，它集成设计与分析所需各种工具，具有无比的性能以及高度的开放性、灵活性和友好的用户界面。
HyperWorks包括以下模块：?Altair?HyperMesh?高性能、开放式有限单元前后处理器，让您在一个高度交互和可视化的环境下验证及分析多种设计情况。
?Altair?MotionView?通用多体系统动力学仿真及工程数据前后处理器，它在一个直观的用户界面中结合了交互式三维动画和强大无比的曲线图绘制功能。
?Altair?HyperGraph?强大的数据分析和图表绘制工具，具有多种流行的工程文件格式接口、强大的数据分析和图表绘制功能、以及先进的定制能力和高质量的报告生成器。
?Altair?HyperForm?集成HyperMesh强大的功能和金属成型单步求解器，是一个使用逆向逼近方法的金属板材成型仿真有限元软件。
?Altair?HyperOpt?使用各种分析软件进行参数研究和模型调整的非线性优化工具。
?Altair?OptiStruct?世界领先的基于有限元的优化工具，使用拓扑优化方法进行概念设计。
?Altair?OptiStruct/FEA?基本线性静态、特征值分析模块。
?创新、灵活、合理的许可证?无论是单机版还是网络版，HyperWorks?许可单位（HWUs）都是平行的，所以不管你运行多少个HyperWorks模块，只有需要HWUs最多的模块才占用HWUs数。
HyperWorks介绍和基础培训
常用基础操作介绍
1、焊缝的处理，通常采用的方法有： 1）通过rbe2进行连接；2）节点重合处理；3）采用梁单元
来模拟焊缝。
2、模型的运动关系的处理：通常是通过rbe2和梁单元共同来模 拟，通过释放自由度来实现运动关系。
3、力的加载区域的建立：一般是通过平移节点来得到需要的区 域大小
网格划分技巧介绍
所以必须使用工具使之清楚查看这两点，才能建立Spring。因为建 立Spring需要两个节点。 按O键（Operation）——Graphics——点击右侧的 Coincident picking
单元类型介绍
Gap单元
间隙伪单元（gap单元）能较好的反应“大面积接触区域性”的 特
点，提高求解的精度。
F 总 区 域 内 总 节 点 数 每 个 节 点 受 力 大 小
可以将该区域的所有节点设置为一个集合Sets，并且计算出 每个节点受力大小。以该值作为所加力的大小。但是，如果该区 域的网格重新划分了，那么就要重新加载。 （3）采用Pressure（压力）加载。
F总区域面积压力
力施加的是节点，而压力施加的是单元。这里同样可以将区域 的单元作为一个Set。同样，网格重新划分时加载也要更新。
1、巧用F7修改倒角处网格，另将节点拉直在一条直线上，再对 其他区域进行网格重划，得到较好的网格质量。 2、shift+F7进行网格的投影（平面、曲面、线） 3、shift+F4和reflect进行相同几何的网格复制 4、采用detach对局部区域的网格remesh，保持另一部分的网 格不受影响 5、采用rule、element offset、edit element等来修补缺失的单元
2、同一有限元模型可能存在多个载荷（即多个load collector ） 并且同一有限元模型的约束位置的约束自由度是不相同的。但是 在建立Load step时，只能选择一个载荷和一个约束。这些问题 将如何处理？
hypermesh基础培训2
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2、Line Mesh面板
• Line Mesh面板可以通过一些点或沿着 线创建一连串的1D单元，如梁单元、刚 性单元等；
Bar2
属性卡片选择Pbar,为 属性、局部坐标下单 简单柱状梁单元； 元的y轴矢量、不传递 属性卡片选择Pbeam, 的自由度、偏置矢量 为复杂梁单元。 同Bar2
Bar3
同Bar2 只是Bar3还包含了二次 梁单元的第三个节点
模拟简单梁，承受轴向 力和扭矩 使用方程约束模型，如 模拟基本接触约束
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Do-it-yourself
Exercise（二）:
•至少完成Help里二维网格划分的两个例 子，P79-90.
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5. Drag面板
6. Spin面板
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1. Spline面板
• 可以通过选择节点并将所选节点连成封闭 线段创建壳单元或表面； • 可以通过直接选择封闭线段来创建网格。
基于HyperWorks的发动机凸轮轴自由模态分析
佳木斯大学学报(自然科学版)Vol. 38 No. 6Nov. 2020第 38 卷 第 6 期2020 年 11 月Journal of Jiamusi University ( Natural Science Edition )文章编号：1008 -1402(2020 )06 -0064 -04基于HyperWorks 的发动机凸轮轴自由模态分析①李波，韩敬贤(安徽粮食工程职业学院机电工程系，安徽合肥230011)摘 要：为了提高发动机的耐久性和运转的平顺性，提出基于HyperWorks 的发动机凸轮轴自 由模态分析方法。
以某型四缸发动机为例，借助有限元模态分析理论，采用SolidWorks 软件建立汽车发动机凸轮轴的三维CAD 模型，再将CAD 模型导入大型国际通用CAE 分析软件一Hyper- Works 中，完成网格划分、材料及属性等参数设定,形成发动机凸轮轴有限元分析模型，利用Op-tiStruct 求解器进行自由模态计算，获取该凸轮轴的16阶固有频率和振型。
分析结果可为凸轮 轴的振动特性评价、避振研究及结构改进设计提供参考依据。
关键词：HyperWorks ；凸轮轴；自由模态分析中图分类号： TG596文献标识码： A0 引 言1模态分析理论依据上世纪50年代，美国的R. W. Clough 教授采 用三角形单元对飞机的结构进行了计算，并于1960年首次提出“有限元”这一概念[l]o 随着计算机技术的进步,有限元法这种现代数值计算方法得到了快速发展,CAE 分析已经被广泛应用于建筑、航空、轮船、机械、汽车等各种工程技术领域，成为 产品设计或制造阶段不可或缺的工具、手段之一。
基于CAE 的工程分析技术能够有效指导、验证产 品结构或制造工艺设计,减少设计缺陷,缩短研发周期。
凸轮轴是发动机配气机构中至关重要的组成部件，控制着气门的开启和闭合动作，对发动机的 动力及运转特性有较大影响，对凸轮轴进行合理设计尤为重要[2]o 发动机凸轮轴转速很高，同时承受周期性的冲击载荷，在外界激励作用下，凸轮轴将产生振动,当系统固有频率与外界激振频率接近 时，即引起共振,带来部件的早期疲劳破坏，同时产生噪音[3]o 以某型四缸发动机凸轮轴为例，借助有限元分析方法，提取凸轮轴的低阶固有频率和振型，观察结构的动态特性,为凸轮轴的改进设计、提高发动机的耐久性和运转的平顺性提供参考依据。
基于hyperworks的客车不同单元类型模拟结果差异03
客车不同单元类型模拟结果差异（beam,shell）本作业利用仿真软件hyperworks解题。
包括三部分。
1题目的抽取2解题步骤3解题结果与结论1题目的抽取客车顶盖骨架包括两根长纵梁和若干根较短的横梁。
如下图：当客车两前轮同时通过一路面突起时，由于客车的刚度比较大，可认为第二根横梁位置基本不变，而位于车轮上方的第一根横梁则向上有较大位移，第一、二根横梁间的纵梁受到弯矩作用。
所以简化为第一、二根横梁和部分纵梁的模型。
如下图：又由于对称性，最终简化为悬臂梁（即纵梁的一小段）的最简单模型。
（此假设有较大误差）尺寸：选择梁长度1300mm。
悬臂梁自由端加载向上的500N的力。
矩形管截面尺寸如下：即50*30*5mm。
材料选为Q235钢，弹性模量为2.1*10e9，泊松比0.3。
查材料力学公式，得到位移和应力公式为：悬臂梁挠曲线方程：（1）悬臂梁最大挠度：（2）矩形截面惯性矩：（3）悬臂梁最大弯曲应力：(4) 2解题步骤2.1 手动精确计算。
对于悬臂梁用公式: M(x)=F(l-x) 做出梁的弯矩图：利用公式得：截面惯性矩:最大位移（即挠度）: 在x=1300mm处。
最大应力：在x=0mm处。
2.2梁单元：利用hypermesh对模型划分梁单元进行计算，求得节点的最大位移及应力。
对于梁单元，主要包括建立材料、建立截面、建立属性、建立梁、边界条件及载荷、工况、进行仿真计算几个步骤。
2.2.1建立材料材料为钢材，设置：弹性模量为2.1*10e9，泊松比0.3。
2.2.1建立截面2.2.3建立属性2.2.4建立梁步骤为：一、Gemo——nodes——输入坐标（0,0,0）（1300,0,0），建立两个节点。
二、1D——bars——点击两个节点，同时赋属性，选择梁的另一坐标系y-axis.这一点非常重要，如果设置错误将直接导致后边计算错误。
因为两节点决定梁的局部坐标系的X轴，选择的的全局坐标系y轴是局部坐标系的Y轴。
HYPERWORKS教程第7章_3D网格划分
7.5 应该避免哪些网格问题
1) 中间节点应该在几何上。
不可接受 推荐 对于抛物线四面体网格划分， 很多CAE工程师倾向于先划分线性三角形 （不是抛物线） 然后再转成二阶。 在转换过程中，中间节点并不会自动投影到曲面和圆角上。如果出现这样的情况那么应该应该先将三角形单 元投影到相应的曲面。 2）如果网格划分的任务是几个工程师分开进行，全局的单元长度和网格模式应该保持一致。
划分。在四面体网格划分时四边形被自动切割为三角形作为四面体单元的基础。 2-D（三角形）到3-D（四面体）网格划分的步骤： 第一步：研究几何。
第二步：分割（孤立）曲面以便进行任务分配（如果有时间限制的话）。 a.CAE工程师1
b.CAE工程师2
第三步：合并网格
第四步： 检查三角形单元质量 （最小三角形角度大于15度， 最大三角形角度小于120度， 雅可比大于0.6） ， 没有自由边，没有T型连接。 第五步：将三角形转换成四面体。 第六步：进行四面体单元质量检查（tet collapse > 0.1，雅可比和扭曲度(Jacobian, distortion)大于0.5， 拉伸度大于0.2等）。如果必要，修整单元质量。 第七步：进行无约束分析或在假定约束下进行线性分析。 从三角形生成四面体的常见算法： 1)波前法：该算法很强大，是最常用的算法 2)Delaunay算法 3)三角形-四边形算法 所有算法都为三角形到四面体的转换提供两个选项： 1)浮动三角形：用户在外表面生成的原始三角形和软件最终生成的四面体可以不匹配。选择该算法允许 软件改变三角形单元分布（如果四面体网格生成过程出现一些问题） 。该选项可以用于普通零件和区域的网格 划分（没有高应力的区域，仅为提供刚度和质量的零件等） 。 2)固定三角形：原始三角形和四面体网格的模式匹配。该算法可以用于希望进行网格合并/粘接的部位。 否则会出现部件之间网格的不匹配（例如：网格连接不正确）。
hypermesh rb3单元类型
近年来，有关有限元计算中单元类型的选择一直备受关注。
在有限元分析中，选择合适的单元类型对于模拟结果的准确性和计算效率至关重要。
而在这方面，Hypermesh RB3单元类型成为了众多工程师和研究者关注的焦点之一。
1. RB3单元类型简介RB3单元类型是指一种特殊的有限元单元类型，具有非常好的网格适应性和计算精度。
其名称“RB3”源自“Reissner-Mindlin三角形板单元”。
RB3单元类型具有能够很好地应用于各种工程和科学问题的特性，因此备受推崇。
2. RB3单元类型的适用领域RB3单元类型适用于包括板、壳、膜和薄壁结构等在内的各类结构分析中。
在各种受力状态下，RB3单元类型都能够提供准确的应力、应变和位移结果。
RB3单元类型在工程实践中被广泛应用，特别是在航空航天、汽车、船舶等领域。
3. RB3单元类型的特点RB3单元类型具有如下特点：- 线性和非线性分析都适用；- 能够处理各向异性材料；- 能够处理边界条件；- 具有较好的计算效率和准确性；- 在大变形、大位移问题中表现较好。
4. 个人观点和理解在我看来，RB3单元类型的出现极大地拓宽了有限元分析的应用范围。
其具有较好的适应性和准确性，能够很好地满足工程实践中复杂结构分析的需求。
RB3单元类型的计算效率也使其成为工程师们进行结构分析和优化设计时的首选。
总结而言，RB3单元类型作为有限元分析中的重要工具，不仅在理论研究中得到了广泛应用，也在工程实践中展现了强大的能力。
对于工程师而言，掌握和应用RB3单元类型将有助于提高分析和设计的准确性和效率。
至此，我们对RB3单元类型的内容进行了全面的评估，并展开了个人观点和理解。
希望这篇文章能够帮助您更深入地理解和应用RB3单元类型。
RB3单元类型作为有限元分析中的重要工具，近年来备受工程师和研究者的关注。
其优越的性能和广泛的适用领域使其成为工程实践中不可或缺的一部分。
在本文中，我们将进一步探讨RB3单元类型的特点和应用，并对其在工程实践中的价值进行更深入的评估。
单元类型选择方法
单元类型选择方法1、设定物理场过滤菜单，将单元全集缩小到该物理场涉及的单元；2、根据模型的几何形状选定单元的大类，如线性结构则只能用“Plane、Shell”这种单元去模拟；3、根据模型结构的空间维数细化单元的类别，如确定为“Beam”单元大类之后，在对话框的右栏中，有2D和3D的单元分类，则根据结构的维数继续缩小单元类型选择的范围；4、确定单元的大类之后，又是也可以根据单元的阶次来细分单元的小类，如确定为“Solid-Quad”，此时有四种单元类型：Quad4node42 Quad4node183 Quad8node82 Quad8node183 前两组即为低阶单元，后两组为高阶单元；5、根据单元的形状细分单元的小类，如对三维实体，此时则可以根据单元形状是“六面体”还是“四面体”，确定单元类型为“Brick”还是“Tet”；6、根据分析问题的性质选择单元类型，如确定为2D的Beam 单元后，此时有三种单元类型可供选择，如下：2Delastic32Dplastic232D tapered54，根据分析问题是弹性还是塑性确定为“Beam3”或“Beam4”，若是变截面的非对称的问题则用“Beam54”。
7、进行完前面的选择工作，单元类型就基本上已经定位在2-3种单元类型上了，接下来打开这几种单元的帮助手册，进行以下工作：仔细阅读其单元描述，检查是否与分析问题的背景吻合、了解单元所需输入的参数、单元关键项和载荷考虑；了解单元的输出数据；仔细阅读单元使用限制和说明。
Mass21是由6个自由度的点元素，x,y,z三个方向的线位移以及绕x,y,z轴的旋转位移。
每个自由度的质量和惯性矩分别定义。
L ink1可用于各种工程应用中。
根据应用的不用，可以把此元素看成桁架，连杆，弹簧，等。
这个2维杆元素是一个单轴拉压元素，在每个节点都有两个自由度。
x,y,方向。
铰接，没有弯矩。
L ink8可用于不同工程中的杆。
可用作模拟构架，下垂电缆，连杆，弹簧等。
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最近老有新手问单元类型选择的问题，简单地总结了一下实际工程中最常用的，最常见的单元类型的选择问题。
希望能对新手有所帮助。
具体内容：（内容和附件中的pdf文件完全一样）
初学ANSYS的人，通常会被ANSYS所提供的众多纷繁复杂的单元类型弄花了眼，如何选择正确的单元类型，也是新手学习时很头疼的问题。
单元类型的选择，跟你要解决的问题本身密切相关。
在选择单元类型前，首先你要对问题本身有非常明确的认识，然后，对于每一种单元类型，每个节点有多少个自由度，它包含哪些特性，能够在哪些条件下使用，在ANSYS的帮助文档中都有非常详细的描述，要结合自己的问题，对照帮助文档里面的单元描述来选择恰当的单元类型。
1.该选杆单元（Link）还是梁单元(Beam)？
这个比较容易理解。
杆单元只能承受沿着杆件方向的拉力或者压力，杆单元不能承受弯矩，这是杆单元的基本特点。
梁单元则既可以承受拉，压，还可以承受弯矩。
如果你的结构中要承受弯矩，肯定不能选杆单元。
对于梁单元，常用的有beam3,beam4,beam188这三种，他们的区别在于：
1)beam3是2D的梁单元，只能解决2维的问题。
2)beam4是3D的梁单元，可以解决3维的空间梁问题。
3)beam188是3D梁单元，可以根据需要自定义梁的截面形状。
2.对于薄壁结构，是选实体单元还是壳单元？
对于薄壁结构，最好是选用shell单元，shell单元可以减少计算量，如果你非要用实体单元，也是可以的，但是这样计算量就大大增加了。
而且，如果选实体单元，薄壁结构承受弯矩的时候，如果在厚度方向的单元层数太少，有时候计算结果误差比较大，反而不如shell单元计算准确。
实际工程中常用的shell单元有shell63,shell93。
shell63是四节点的shell单元(可以退化为三角形)，shell93是带中间节点的四边形shell单元(可以退化为三角形),shell93单元由于带有中间节点，计算精度比shell63更高，但是由于节点数目比shell63多，计算量会增大。
对于一般的问题，选用shell63就足够了。
除了shell63,shell93之外，还有很多其他的shell单元，譬如
shell91,shell131，shell163等等，这些单元有的是用于多层铺层材料的，有的是用于结构显示动力学分析的，一般新手很少涉及到。
通常情况下，shell63单元就够用了。
3.实体单元的选择。
实体单元类型也比较多，实体单元也是实际工程中使用最多的单元类型。
常用的实体单元类型有solid45, solid92,solid185,solid187这几种。
其中把solid45,solid185可以归为第一类，他们都是六面体单元，都可以退化为四面体和棱柱体，单元的主要功能基本相同,(SOLID185还可以用于不
可压缩超弹性材料)。
Solid92, solid187可以归为第二类，他们都是带中间节点的四面体单元，单元的主要功能基本相同。
实际选用单元类型的时候，到底是选择第一类还是选择第二类呢？也就是到底是选用六面体还是带中间节点的四面体呢？
如果所分析的结构比较简单，可以很方便的全部划分为六面体单元，或者绝大部分是六面体，只含有少量四面体和棱柱体，此时，应该选用第一类单元，也就是选用六面体单元；如果所分析的结构比较复杂，难以划分出六面体，应该选用第二类单元，也就是带中间节点的四面体单元。
新手最容易犯的一个错误就是选用了第一类单元类型(六面体单元)，但是，在划分网格的时候，由于结构比较复杂，六面体划分不出来，单元全部被划分成了四面体，也就是退化的六面体单元，这种情况，计算出来的结果的精度是非常糟糕的，有时候即使你把单元划分的很细，计算精度也很差，这种情况是绝对要避免的。
六面体单元和带中间节点的四面体单元的计算精度都是很高的，他们的区别在于：一个六面体单元只有8个节点，计算规模小，但是复杂的结构很难划分出好的六面体单元，带中间节点的四面体单元恰好相反，不管结构多么复杂，总能轻易地划分出四面体，但是，由于每个单元有10个节点，总节点数比较多，计算量会增大很多。
前面把常用的实体单元类型归为2类了，对于同一类型中的单元，应该选哪一种呢？通常情况下，同一个类型中，各种不同的单元，计算精度几乎没有什么明显的差别。
选取的基本原则是优先选用编号高的单元。
比如第一类中，应该优先选用solid185。
第二类里面应该优先选用solid187。
ANSYS的单元类型是在不断发展和改进的，同样功能的单元，编号大的往往意味着在某些方面有优化或者增强。
对于实体单元，总结起来就一句话：复杂的结构用带中间节点的四面体，优选solid187，简单的结构用六面体单元，优选solid185。