Hypermesh2017.2有限元分析的前处理几何处理

ALTAIR HYPERWORKS2017.2有限元分析的前处理

几何部分

Trainer’s Name

Month XX, 2017

? 2017 Altair Engineering, Inc. Proprietary and Confidential. All rights reserved.

HMD Intro, 2017.2第二章–几何

2)几何

?导入, 导出以及修复CAD模型

?简化几何

?生成以及编辑曲面(创建，编辑，尺寸测量）

?生成中面及厚度赋予

?问题与答案

HMD Intro, 2017.2

?File >Import >Geometry 下拉菜单?工具栏>>Geometry

支持常用类型几何文件：ACIS

CATIA Composites Link CATIA V4/V5/V6

DXF

FiberSim

IGES

Inspire

Intergraph

JT

Parasolid

PDGS

Pro E

SolidWorks

STEP

Tribon

UG

VDAFS

Format Versions

CATIA

v4

v5-6R2016 (R26) v6 2013x

JT10.2

NX9.0

10.0

11.0

Parasolid28.1.194

PTC Creo 4 F000

SolidWorks2017 on Windows

2016 on Linux GEOMETRY IMPORT

支持常用类型几何文件：

?CATIA (v4, v5-6R2016 (R26), v6-2013x)

?CATIA 模型是以毫米单位进行储存的，因此导入时如需采用其他单位制，请选择适当比例因子

?支持CATIA 的纤维方向数据drape data

?支持带入CATIA 复合材料模板导出的HDF5文件

?支持导出HDF5格式的纤维方向数据

?Inspire .stmod CAD reader (仅几何)一种新的铺层实现算法

几何导入

几何导入–METADATA TO CAE

?Geometry > Metadata To CAE

?使用Metadata to CAE工具可以在CAD导入时集成metadata，并用于建立CAE模型.

?在CAE中利用metadata工具：

?根据组件的metadata进行组件重命名

?根据组件metadata进行组件重计数

?从相关联的metadata的点线面和实体信息中创建区域

?从相关联的metadata的点信息中进行焊点创建

?从相关联的metadata的线信息中进行焊缝创建

?从相关联的metadata 的面信息中进行粘胶创建

几何导入–METADATA PROPAGATION

?几何关联的metadata扩展至更多的几何操作(切割，合并，分离，复制，创建，等）?如果一个面关联了metadata，那么当它被切割时，原metadata会被复制并关联两个切割面。

?如果两个面分别关联metadata，当其合并时，生成面将从原来的两个metadata中产生合并的metadata。

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HMD Intro, 2017.2

?File > Export >Geometry 下拉菜单

?工具栏>>Geometry

Common types of geometry files supported:

1) PARASOLID (V28.1)

2) IGES (v6, JAMA-IS)

3) STEP (AP214)

4) JT (9.5)

?HM geometry

?FE element information

?Component organization

?Property color

5) CATIA Composite Link

6) FiberSim

…

“Optimize for CAD”:

?在导出面板中支持几何修复命令，用于确保拓扑协调

?优点: 拓扑信息在CAD导入导出中被保留，几何编辑更稳健几何导出

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HMD Intro, 2017.2

Exercise (Optional):

Interacting with HyperMesh

(Experience with Import and Export)

File Name and Location:

…\Model-Files\CH2-GEOMETRY\OPTIONAL\01a-HM-LOAD.hm

…\Model-Files\CH2-GEOMETRY\OPTIONAL\01b-HM-IMPORT.hm

…\Model-Files\CH2-GEOMETRY\OPTIONAL\01c-IGES-IMPORT.iges …\Model-Files\CH2-GEOMETRY\OPTIONAL\

01d-FE-IMPORT.fem DO-IT-YOURSELF

? 2017 Altair Engineering, Inc. Proprietary and Confidential. All rights reserved.

HMD Intro, 2017.2

Exercise (Optional):

Interacting with HyperMesh

(Experience with Import and Export)

File Name and Location:

…\Model-Files\CH2-GEOMETRY\OPTIONAL\02a-bumper-end1-mid1-RETRIEVE-HM.hm …\Model-Files\CH2-GEOMETRY\OPTIONAL\02b-bumper-mid2-IMPORT-HM.hm

…\Model-Files\CH2-GEOMETRY\OPTIONAL\02c-bumper-end2-IMPORT-IGES.iges …\Model-Files\CH2-GEOMETRY\OPTIONAL\02d-bumper-end2-IMPORT-FEM.fem

DO-IT-YOURSELF

?面的定义

几何定义

?硬点(“表面的顶点”)

?硬点是和几何关联的

?在边界端点不能删除，面内可以

?可以位于边界上，也可以在面的“内部”?在每个硬点处将几何边界断开?在划分网格时，硬点处强制产生节点

面

面的边界

?边界和面是关联的?定义了一个面的边界?不能删除

?

在两端各有一个硬点存在

拓扑关系修复 什么是“拓扑关系”?

“拓扑关系” 指的是几何面与相邻面之间的连接关系

?曲面的连续性受制于面的边界

?如果一条边与超过一个面相关，则那些面被认为是相连的(HyperMesh中称“equivalenced”)?根据一条边界连接的面的数量，对边界进行分类，命名以及着色：

自由边(红色)

?只属于一个面

?两个面之间如果是自由边的话，就

认为这两个面是不连续的

共享边(绿色)

?属于两个相邻面

?面是连续的（equivalenced）压缩边(蓝色)

?相当于两个面合并成了一个面

T型连接(黄色)

?连接大于等于三个面

?(举例：面的连接形式如同T型)?面是连续的（equivalenced）

?拓扑关系修复 什么是“拓扑关系”?

?在导入过程中，HyperMesh将试图正确的清理表面

?某些类型的几何文件(典型的原生几何文件如：Catia, UG, ProE, etc.) ?有表面连接信息，这将有助于HyperMesh进行几何清理。

?拓扑修复包括纠正相邻表面之间的连接错误

?可能的错误包括:

?相邻面没有连接

?曲面的重复

?曲面的缺失

?几何拓扑关系修复目的

1.将一个曲面的数据恢复到正确表示的连接状态。

2 .清理并简化曲面来提高网格划分质量。

?拓扑关系修复

?一般过程

?想好正确的表面连接关系应该是怎么样的

?观察当前显示的拓扑颜色（自由边、共享边、T型连接）

?找出是怎样的原因造成了这样的拓扑显示方式

?以尽可能快的速度使用HyperMesh中的工具使连接关系从目前的状态恢复至理想状态Example:

重复曲面应该删除

缺失曲面应该创建

需要equivalenced的自由边

对

?工具栏> 视图选项

在HyperMesh 的视图工具栏中打开将会打开视图面板，在视图面板中选择

?显示或者隐藏2D和3D拓扑关系（自由边, 共享边, t型连接,

压缩边）

?控制曲面的透明度

?用位于Mappable solid区的不同着色来显示3D映射体。

?视图工具栏

?默认用拓扑显示的一些面板

?surface edit, quick edit, point edit, edge edit, autocleanup和automesh ?几何色彩模式图标可以控制拓扑关系的显示

Auto默认选项（默认情况下，只有在上述面板中拓扑显示）。

By Comp曲面，实体和边将始终以组件颜色显示。

By Topo曲面，实体和边将始终以拓扑颜色显示。

By 2D Topo只有2D几何对象（面）会以拓扑颜色显示。

By 3D Topo只有3D几何对象（体）会以拓扑颜色显示。

Mixed拓扑颜色显示2D和3D几何图形。

Mappable只有3D几何对象（体）将以映射状态显示（不映射，1个或3个方向可映射）+阴影模式。

演示

跟着范例练习

模型组织关系

模型浏览器

(…\Demo-Model\02-DEMO-TOPOLOGY.hm)

? 2017 Altair Engineering, Inc. Proprietary and Confidential. All rights reserved.

HMD Intro, 2017.2

Exercise (Optional):

Interacting with HyperMesh

(Experience with Topology Visualization)

File Name and Location:

…\Model-Files\CH2-GEOMETRY\OPTIONAL\01-CHANNEL-CAD.hm DO-IT-YOURSELF

HMD Intro, 2017.2几何修复——快速编辑

?拓扑关系修复-工具

?Quick Edit 面板(Geometry > Quick Edit 或者F11) -在这个面板有许多的工具，用最少的用户输入来快速编辑。

?Split surf-node用点到点作直线的方式来分割一个曲面

?Split surf-line 用点到线作垂线的方式来分割一个曲面

?Washer split 给曲面上的小孔添加一层圆形边缘（大多数情况是为了在小孔周围生成都是四边形的网格）

?Unsplit 移除/删除在HyperMesh中用分割曲面生成的边

?Toggle 通过容差改变边的类型

?Filler Surf 选择自由曲面上的一条边来填补缺失的曲面

?Delete Surf 删除曲面

HMD Intro, 2017.2几何修复——快速编辑

?拓扑关系修复-工具

?Quick Edit 面板(Geometry > Quick Edit 或者F11) -在这个面板有许多的工具，用最少的用户输入来快速编辑。

?Adjust/Set Density 在选定的边上，允许交互的改变网格节点的密度

?Replace point 移动/保留硬点

?Add/Remove Point 在选定的位置创建/删除硬点

?Add point on line 沿着选定的边创建用户指定个数的硬点

?Release Point 解除选定硬点与相关联边的关联关系

?Project point 投影点至已有曲面或线上

?Trim-intersect 移除边缘倒角

拓扑关系修复-工具

?Edit Edges 面板(Geometry > Edit > Surface Edges)

?Toggle →(一次只能一对边) 根据设定的清理容差将边从一个状态toggle至另一个状态(free > shared > suppressed通过点击鼠标左键).?(Un)Suppress →一次可选择多条边来压缩（suppress）

?Replace →(一次只能一条边)将两条边在其中一条边的位置合并成一条共享边, 可以控制哪条边保留，哪条边移动。

?Equivalence →(一次多条边) 通过设定的清理容差检索自由边并合并成共享边。

?Unsplit →移除先前创建的分割线。

?Edge fillets →移除曲面边界的倒角。

?By feature →基于几何特征合并曲面(angle surfs and offset surfs )