HyperWorks培训教材主讲人:张克鹏(计算分析所)HyperWorks基础础知识识简单简单 模型几何清理常用板件壳单单元有限元网格划分常用铸铸件体单单元有限元网格划分约约束及载载荷施加与提交计计算目 录 后处处理及分析评评价HyperWorks基础知识SYS(F)-2010-018汽车工程研究院产品验证所HyperWorks基础础知识识 CAE的全称是Computer Aided Engineering,即计算机辅助工程采用计算机辅助工程(CAE)手段,可以在样品、样车之前,模拟零部件甚至整车的性能和工作状况,避免传统上的设计试制测试改进设计再试制的重复过程减少了时间上的浪费、缩短了开发周期,减少了人力、物力和财力上的消耗而减低开发费用 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。
CAE介绍SYS(F)-2010-018汽车工程研究院产品验证所HyperWorks基础础知识识认识有限元有限元分析的一般步骤 前处理搭建分析模型求解后处理网格分类按类型分 0维单元 一维连接单元 二维面单元,包括三角形单元和四边形单元 三维体单元,包括四面体,五面体和六面体按阶次分 一阶单元 二阶单元SYS(F)-2010-018汽车工程研究院产品验证所HyperWorks基础础知识识 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SYS(F)-2010-018汽车工程研究院产品验证所HyperWorks基础础知识识图形区下拉菜单工具栏面板页面菜单标签区主菜单状态栏SYS(F)-2010-018汽车工程研究院产品验证所HyperWorks基础础知识识 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)模型的缩放:滚动鼠标滚轮,或者Ctrl+滚轮(4)模型复位:键盘F键(5)设置旋转中心:按住Ctrl,用鼠标左键点击需要设置为旋转中心的点二、键盘快捷键SYS(F)-2010-018汽车工程研究院产品验证所HyperWorks基础础知识识 页面菜单共分7类,分别是Geom、1D、2D、3D、Analysis、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:是对面单元的修改和操作3D:是对体单元的修改和操作Analysis:边界条件及任务提交等TOOL:编辑工具POST:后处理的命令SYS(F)-2010-018汽车工程研究院产品验证所HyperWorks基础础知识识Geom的主要命令Nodes/node edit:节点的操作与编辑Temp node: 可以创建或者删除临时节点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Lines/line edit: 直线的操作与编辑Circles:可以建立一个圆,建立一段弧,可以找到圆的圆心Surfaces/Surface edit: 对面的操作与编辑Defeature:可以忽略一些小的导角midsurface:建立中面Solids/solid edit:实体的操作与编辑Quick edit:快速编辑(几何清理用的最多的面板),集成了对点线面的编辑Autocleanup:自动几何清理(不建议使用)SYS(F)-2010-018汽车工程研究院产品验证所HyperWorks基础础知识识1D/2D/3D面板的主要命令1D面板2D面板3D面板共有面板SYS(F)-2010-018汽车工程研究院产品验证所HyperWorks基础础知识识1D面板:Bar:创建或编辑bar单元 Rod:创建或编辑rod单元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 Line drag:沿着线mesh Elem offset:单元偏置 Automesh:自动化分网格 Smooth:平滑单元间的节点Qulityindex:单元质量检查与调整3D面板Solid map:对体进行六面体网格划分(划分六面体常用的面板)Tetramesh:对体进行四面体网格划分共有面板Edit element:单元编辑,包括创建、合并、分割和单元清理Replace:替换节点 order change:改变单元阶次SYS(F)-2010-018汽车工程研究院产品验证所HyperWorks基础础知识识Analysis面板的主要命令Constraints:创建或编辑位移约束 Forces:创建或编辑加载力Moments:创建或编辑扭矩Control cards:设置分析控制选项Output block:设置输出选项Loadsteps:创建或者编辑分析步Optimization:优化分析面板Radioss:提交radioss分析Optistruct:提交optistruct分析SYS(F)-2010-018汽车工程研究院产品验证所HyperWorks基础础知识识Tools面板的主要命令Color:设置或改变颜色Rename:重新设置对象名字Translate:平移对象Rotate:旋转对象Reflect:对称或镜像对象Project:投影对象Check elems:单元检查Edges:查找单元的自由边Faces:查找单元的自由面Numbers:显示对象的编号Renumber:重新对单个对象或整个模型编号Mass calc:计算单元质量。