Hypermesh 90基础操作步骤小结

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F12：Automesh

第一章 几何对象的创建与编辑

第一节 线的创建与编辑

1、新建组件集：工具栏Component

2、显示IDs：Tool>Numbers

3、方向选择器：基点B定义了将要创建几何所在的位置。

4、复制、平移/映射：Tool>Translate/Reflect

5、编辑线条——拆分、延长：Geom>line edit>Split/Extend

6、删除：F2

7、创建平面：2D>Planes:Square/Trimmed

8、创建圆角：Geom>line>Fillets>trim original lines，选线1、2

9、删除所有临时节点：Geom>Temp Nodes>Clear all

第二节 基于有限元网格创建几何曲面

1、进入子面板：Geom>Surface:From FE

2、Features面板：Tool>Features。用于计算当前模型的特征（角），并创建一维Plot

单元或特征线来显示这些特征。

3、使用Faces在实体网格外面建立壳单元：Tool>Faces>Comp>Find faces，生成

^face组件集。

4、通过单元网格获取曲面（先做第3步）：

①生成^face：见第3步

②创建component

③对^face comp中的三角形面单元执行FE Surf：Geom>Surf>From FE>Create，

生成Surface

5、用plot单元捕捉特征：Tool>Features>Elems(display)，选中Advanced Analysis

复选框。

6、删除一些不必要的Plot单元：Tool>Features>Edit

7、为整个模型创建曲面：Surfaces>From FE>Elem(by collector)，选^face>Feature

Edge>^feature

第三节 实体几何的创建与编辑

实体(Solids）是指能定义一个三维体积空间的几何对象，几何对象按如下方式定义：

点point：0维；

线line：一维，可以是三维空间曲线；

曲面surface：二维，有面积；

实体solid：三维，有体积。

1、创建和编辑实体的工具：

（1） Solids面板：Geom>Solids>Create

（2） Primitives面板：Geom>Primitives，包含款苏创建相关基本曲面的工具，如

圆柱面等。

（3） Surfaces面板：Geom>Surfaces

（4） Solid Edit面板：Geom>Solid edit，编辑修剪，如修剪、拆分、合并等布尔

运算。

2、通过在实体内部创建曲面拆分实体：Geom>Surfaces创建曲面，Geom>Solid

Edit编辑

3、压缩零件上无关边：Geom>Edge Edit>(un)Suppress>line

第二章 网格划分与网格质量检查

第一节 弦差控制网格划分

弦差控制：网格划分的一种算法，允许自动改变曲面边缘的节点密度。Hypermesh

自动网格划分中的弦差控制，包括边弦差(Edge Deviation)、曲面弦差(Surface

Deviation)。

一、弦差控制工具（位于2D>Automesh面板中）

Edge Deviation通常在有曲率的边界上有效，系统自动选择最佳单元尺寸。该方法划

分的网格单元尺寸是变化的（曲率大的地方单元较密），而Size and Bias利用给定的均匀

尺寸划分网格。Edge Deviation弦差控制的几个参数：

1）Min/Max Elem Size:单元尺寸参数优先于其他弦差参数；

2）Max Deviation:用于控制单元边与曲面边的最大距离；

3）Max Angle:用来定义两个相邻单元之间允许的最大角度；

4）Mesh Type:用于定义创建单元的类型，如Quad、Tria、Mixed等。

1、使用单元尺寸Size and Bias创建网格：

2D>Automesh>Size and Bias，Interactive→Automatic

2、使用弦差控制划分网格：

2D>Automesh>Edge Deviation，使用最大单元尺寸参数，在较平滑和曲率小的表

面边缘创建较大、数目较少的单元。

3、更新单元以修改单元类型：2D>elem types>elems>update

4、单元材料坐标方向赋值：

（1）赋值：2D>Compsites>material orientation>elem> Material orientation

method>assign

（2）查看结果：card editor>elem>edit，查看结果MCID

5、查看厚度方向：2D>Compsites>Card editor

第二节 利用质量指标QI创建高质量网格

QI（质量指标）：根据用户的经验给出单元质量的检查指标，可更有效第划分出高质量

单元，可在Automesh、Smooth、QualityIndex面板中找到QI优化功能。

一、QI网格创建工具（用到Automesh、Smooth、QualityIndex面板）

1、2D>Automesh>QI Optimized网格划分模式

（1）User Criteria:为QI值的设置选择并使用一个标准文件。

（2）Smooth Across Common Edges:当用算法光顺网格时，决定在面边缘上是否

能脱离边。

（3）Feature Angle:两相邻单元的法向角等于或大于指定值时，单元共享的节点不能

移动。

（4）Break Connectivity:允许在不影响周围网格的条件下进行网格划分。

2、2D>Smooth>QI Optimized部分控制项

（1）Target QI：光顺操作后期望达到的网格质量，只尝试（不保证）达到该目标。

（2）Time Limit:对大模型，可确保光顺运行时间不超过指定时间。

（3）Recursive Opt Procedure：通过多条途径生成更高质量网格，将花费更多时间。

（4）Single Opt Step:对大模型建议使用。

3、2D>QualityIndex

二、优化二维网格

1、QualityIndex面板允许用户单独选择节点或单元，通过改变节点或单元的形状来

优化周围单元的质量，其步骤为：

1）2D>QualityIndex进入面板，记录面板右侧Comp. Q.I. =的当前值，以便比较

2）使用Node Optimize功能

2、用QI优化光顺度

1）Shift+F12或2D>Smooth>QI Optimized进入面板

2）设置，Smooth

第三节 批处理网格划分

批处理网格划分（Batch Mesher）是一种能够对给定的CAD文件执行几何清理和自

动划分网格（批处理模式下）的工具。

批处理划分网格所需的输入文件：

1）几何数据文件，Hypermesh能读取的任何CAD文件

2）参数文件：含所有单元的平均尺寸与类型（四边形或三角形）、几何清理的各选项

3）准则文件：所有单元质量目标，如雅可比、翘曲度，可从QI面板直接导出

一、批处理网格划分工具

（1）打开Batch Mesher

1）开始>应用程序>Altair 9.0>Batche Mesher

2）Input Model Directory指定输入文件目录

3）Output Directory指定输出文件目录

4）单击右侧边上的Select Files，Type of Geom、

选Ctrl

（2）（可选）为批处理网格定义一个配置

1）点击Configurations标签页，上方

2）点击Add Entry，右侧

3）Mesh Type输入网格类型名

过滤选择合适类型，多File Filter

4）在Criteria File和Parameter File，单击Find Criteria Param File按钮，右侧，

选择

（3）批处理划分网格

1）在BatchMesher的Run Setup标签页，针对各模型，点击Mesh Type选择网格

类型

2）点击Pre-Geom Load、Pre-Mesh或Post-Mesh下拉菜单，选择运行必需的tcl

文件

3）单击Submit，自动转到Run Status标签页，运行状态从woring>Pending>Done

Working状态时，选择零件同时选择Details，模型在批处理网格划分过程中各步骤

的详细状态、摘要即显示出来，如失败的单元和质量指标等；

Done状态时，点击Load Mesh，批处理的网格装载到Hypermesh中，可进行审查；

所有部件都划分完毕后，可选择Run Details获得所有运行状态。

（4）编辑准则和参数文件

Configurations>Mesh Type>Edit File弹出窗口，

1）Criteria标签页用来对所有单元质量要求进行控制，如雅可比

2）Parameter标签页用来控制模型参数，如孔、圆角、凸缘的识别。

第四节 针对流体CFD仿真的四面体网格划分

CFD mesh面板允许从所选的边界域/单元中自动生成带有边界层类型的网格单元（五

面体和六面体），用四面体单元来填充剩余核心区域的体积。3D>TetraMesh（四面体网格）

CFD四面体网格划分：

（1）生成体网格（边界和核心网格）

1）下拉菜单Preferences>User Profiles>Hypermesh>CFD

第五节 穿透检查

User Profiles求解器的选择根据模型所属的类型，如Ls-Dyna模型就选Ls-Dyna。

Penetration面板：可以检查模型的完整性，显示问题区域，更重要的是修整问题区

域，可以对单元、Component和组这三种对象类型进行检查，其中特有的组检查可以用

于接触问题定义中，如Abaqus/Ls-Dyna。Tool>Penetration

穿透：壳单元材料厚度的重叠（隔空重叠）；相交：单元互相穿过（有接触，有交集）。

一、模型检查遵循的原则

1）检查可在二维和三维单元同时进行，也可单独进行

2）Include Self Interference：检查组件因弯曲导致的自身穿透（很少发生，检查代

价大）

3）Ignore Penetrations：提供给一些特殊的求解器，这些求解器初始化时不允许零

穿透，默认Component Thickness。

4）Specify Thickness：对所有组件指定全局厚度

5）Multiply Thickness：添加多个厚度

6）穿透调整一般是自动的，相交调整一般是手动的。

二、穿透检查

1）Tool>Penetration

2）选择对象Comps、Elems、Group

3）Check

4）利用相交检查模式选项，查看相交结果（云图和矢量仅适用于穿透）

5）调整相交结果（相交手动调整Manual Fix Tools，选择子；穿透自动调整，右键

锁定）

第三章 模型装配

连接体（Connectors）是一种独立的几何对象，可以定义部件间的连接，如点焊、缝

合焊接、粘合或螺栓连接，并创建焊接单元。连接体定义了焊接的位置、连接对象和重接

的标准。可以处理的有限元单元类型有Rigids、Cwelds、MAT100s。

连接时间（connect when）：连接对象的信息添加给连接体的时间，Now、At FE

Realized。

重接标准：零件交换或替换时定义连接体重新连接的方式，By ID、By Name。

一、连接体的创建方法

（1）通过焊接文件自动创建File>Import>Weld，导入Master焊接文件

（2）通过连接体模块交互创建：1D、2D、3D>Connectors

（3）连接体显示选项的设置：点击工具栏上Visualization>Connectors

（4）信息表：用来编辑连接体信息，Connectors>Info Table

（5）自动法自动创建连接体并自动实现焊接单元，Spot、Bolt、Seam、Area自动

创建

（6）手动法手动创建（create），然后实现焊接单元（Realize）。

（7）Realize子面板中，Mesh Dependent被激活时，如果实现的连接和与其相连

的壳单元的节点重合，节点将被合并。如没有合适的节点，将根据确保网格划分的种子点

通过焊点的原则进行分割网格。

（8）复制并对称反射由主连接文件创建的连接

1）工具栏Component创建新的COMP

2）Tool>Reflect>Connectors

第四章 结构有限元基本分析

User>Preferences>OptiStruct

第一节 线性静力分析

1、在Hypermesh中建立有限元模型

（1）载入模型

（2）定义材料属性：先创建Material Collectors，再创建Component Collectors

1）工具条Collectors>Materials

2）点击Card Image=选择卡片信息

3）点击Create/Edit，弹出卡片信息，可进行赋值

4）E为材料的弹性模量，NU为泊松比，Rho密度值

5）工具栏中Card Editor可修改Collector卡片属性Card Image（或model browsr

右键）

6）也可在Model Browser右键Create>material创建材料属性

（3）定义几何属性

1）工具条Collectors>Property

2）点击Card Image=选择卡片信息

3）点击Material=选择（2）中定义的材料

3）点击Create/Edit，弹出卡片信息，可进行赋值

4）property>update更新Component的property和material

（4）创建Component：用到（2）（3），也可用assign将property赋给Compnent

2、施加载荷并设定边界条件

（1）创建载荷集（Spcs和Force）：工具条Load Collector

（2）创建约束：Analysis>Constraints

1）选择约束位置

2）激活对应约束dof1、...、dof6

3）选择载荷类型Load Type

4）激活Label Constraints，并设置size，用标签显示约束

5）将几何体线的约束分配map到对应线的节点（单元）上：Analysis>Load on

Geom>loadcols >select>Map loads

（3）创建力载荷：Analysis>Forces>Create（设幅值magnitude、方向、载荷类

型）>create

（4）创建载荷工况（即载荷步）：Analysis>Load steps

1）命名

2）激活（2）（3）中创建的载荷集类型

3）单击对应载荷集类型的“=”，name →name(id)，选择对应的载荷名，“=”显示

Id

4）设置分析类型type>create

5）打开或关闭载荷步的显示model browser

3、计算单元截面属性：1D>hyperbeam，横截面尺寸作为输入，对壳单元还要厚度。

（1）使用hyperbeam创建基于实体圆柱上标准圆截面模型

1）创建圆弧线上三节点：Geom>Nodes>line（选圆弧线）>No. Of Nodes=3>create

2）测量距离：Geom>distance>2 nodes，查看distance=的值

3）创建实体标准截面：1D>Hyperbeam>standard section>solid circle>create，

修改尺寸

4）修改截面名：Section Browser单击名称auto1，修改

5）保存，退出

（2）创建梁（壳）截面属性：Geom>hyperbeam>shell section>line，按住左键

移动鼠标选择

（3）创建实体截面属性：Geom>hyperbeam>solid section>line>

s

pecify node ，

按住左键

（4）编辑截面属性：1D>hyperbeam>edit section

1）打断线段：tool>break a segment，点击线段上某点

2）移动：toos>Move vertices，拖曳某点

3）移动截面原点到质心：tools>Reorient Shell Section>at current centroid

（5）输出截面属性：窗口右边Results Window 右键>Save Results to File

（6）将截面属性赋给属性选择器和单元

1）工具条Property collector>Card image（PBEAM）>beamsec（选截面属性）

2）创建beam梁单元：1D>bars>property（选截面属性）

4、输出一在HyperView 可见的Hyper3D (H3D) 文件：

Analysis

>

control cards

5、查看输出文件内容：任何文本文件打开。