3基于TCL编程的HyperMesh二次开发在抗凹分析中的应用

基于TCL编程的HyperMesh二次开发在抗凹分析中的

应用

Application of HyperMesh Secondary Development for Oil Canning Analysis by TCL Programming

卢晨霞王朋波

(重庆长安汽车股份有限公司北京研究院北京 100195)

摘要：抗凹性是汽车外覆盖件性能的重要指标之一。传统抗凹分析方法存在考察点选取不准、操作复杂、参数无法固化与费时较长等缺点。本文基于TCL语言利用HyperMesh二次开发了抗凹分析自动化工具，使抗凹分析流程自动化、准确化。抗凹分析自动化工具能准确找到外板的薄弱点，固化了根据经验总结出的参数设置以保证精度，3分钟之内完成全部设置。

关键词：TCL编程抗凹分析二次开发 HyperMesh

Abstract: Dent resistance is an important indictor which is a reflection of the use of automotive panel. There are some shortcomings for the traditional method of concave resistance including the imprecise points selected for analysis, complex operation, unfirm parameters, and long time. This article adopts secondary development to develop automatic tools for concave analysis based on TCL making use of HyperMesh, making the process to concave resistance automatic and accurate. The automatic tools of concave analysis could find the weak point for covering parts, form the parameter settings by experience to ensure accuracy and achieve all settings in 3 minutes.

Key words: TCL Programming, Oil Canning Analysis, Secondary Development, HyperMesh

1 概述

抗凹陷性能（简称抗凹性）是指车身外表零件抵抗外加负荷在其表面产生压痕的能力。轿车车身常见的表面缺陷（变形）有三种形式，即耳形塌陷、斜坡变形和张力松弛[1]，经常出现的位置如图1所示。这些缺陷隐患处主要是加工成型中相对难以控制的部位，也是外覆盖件抗凹陷分析与检查的重要位置。在经济型车辆的外覆盖件中，最容易出现的就是张力松弛缺陷，直观地表现为表面质地发软，其根本原因就是表面的设计刚度不足。

图1 外覆盖件抗凹陷性能

静态载荷作用过程中，覆盖件表面将表现三个明显的刚度响应阶段——弹性区、塑性平滑区与硬化区[2]。在从第一响应区向第二响应区过渡时，在特定情况下可能发生失稳现象——油罐效应现象，即表现为载荷突然变小而出现大的滑移。这种失稳现象的刚度变化曲线如图2所示。

图2 静力加载过程中多个刚度响应区段

在日常的使用中，例如洗车、受小石子打击等情况是不可避免的，因此设计中必须要求车身外覆盖件的表面能够承受一定的载荷（静态与动态载荷）而不发生大的变形。车身表面的抗凹陷特性也就需要满足以下条件：1）施加一定载荷时，不发生过大的变形，即表面抗凹陷刚度足够；2）卸载后残余变形小，具体表现为无明显的压痕。

抗凹性是用户选购新车的重要指标，抗凹性差导致车身外表掌压刚度和指压刚度低，影响用户感受，而且车身表面易在外力作用下产生压痕，影响外观且易损伤锈蚀。通过抗凹分析发现汽车外板薄弱点，校验其抗凹性能，给出优化建议和方案。

本文利用TCL语言基于HyperMesh进行二次开发抗凹分析自动化工具，使抗凹分析流程自动化、准确化。

2 传统抗凹性分析方法

抗凹分析的工作过程分为预分析和抗凹性分析两步，首先通过预分析筛选外表面的薄弱点作为考察点，然后进行抗凹分析，建立压头模型与接触关系，对考察点逐个校核。

传统抗凹分析方法一般采用均布压强或重力场法筛选考察点，通常不能准确找到最薄弱的点，如图3所示。需对主面、从面、接触对、载荷步进行几十步操作，设置接近二十多个参数，操作难以规范化，易出错，如图4所示。参数值的设置尚无统一规定，通常需对参数反复调整才能收敛，不同的参数值对计算结果有较大影响。需要2~3次试算，花费工时较长，每项分析需要4h~20h （不含求解计算时间）。存在考察点选取困难、操作复杂、正确性较低、费时较长等缺点。

图3 侧围考察点选取示意图图4 抗凹分析参数设置示意图

3 HyperMesh二次开发工作目标

开发和应用外覆盖件抗凹性自动化分析工具，实现以下功能：1、提供选择考察点的有效方案，能够快速准确地筛选出车身外表面抗凹性薄弱的位置，作为抗凹性分析的考察点。2、固化参数设置，能够提供一套通用性好的分析参数数值，对于大多数情况均能保证计算收敛性和精度。

3、自动完成各种操作和设置，能够根据简单的用户指令，在HyperMesh环境中自动实现预分析（用于薄弱点选择）和抗凹性分析所需的各种操作设置，生成可直接提交求解器计算的文件。

4 HyperMesh二次开发实施方案

对HyperMesh软件二次开发实现分析自动化，利用宏命令开发用户界面，利用TCL脚本语言编程实现功能。

预分析中采用单点加集中力法筛选薄弱点，在模型上选上百个点，每个点分别施加法向集中力建立载荷步进行线性扰动分析，根据线性扰动分析得到的法向位移结果确定薄弱点。

根据实际经验固化抗凹性分析参数设置，总结多个项目的抗凹性分析设置，反复调整各参数进行计算，测试其对收敛性和计算结果的影响。

在实际项目中应用、调试和验证，在实际项目中应用自动化工具，并与传统分析方法详细对比。根据使用者的反馈，修正bug，改进功能。

5 HyperMesh二次开发实施过程

二次开发实施过程分为方案制定、目标确定、开发调试、应用验证四个阶段。

方案制定首先确定技术路线，然后确定二次开发的主要功能，最后规划二次开发的工作流程。

目标确定需对各实际项目总结提炼，测试各种参数的影响，比对各种考察点选择方案与各种压头模型和加载方案

开发调试需固化各项参数设置，完成界面和主程序的开发，与传统方法详细比对和修正BUG改进功能。

应用验证用于实际项目使用，验证实际功能和效果并根据使用者反馈进一步改进。

6 HyperMesh二次开发抗凹分析自动化工具

基于HyperMesh开发的抗凹分析自动化工具如图5所示。其中“Pre_Calc”按钮用于查找薄弱点，为每个试算点建立一个loadstep，施加法向集中力进行线性扰动分析。“Pre_UNDO”按钮自动删除Pre_Calc设置，仅剩余外边界约束与考察点处局部坐标系。“Head_12mm”按钮在考察点处进行抗凹分析所需的全部设置（12mm刚性压头），“Head_120mm”按钮在考察点处进行抗凹分析所需的全部设置（120mm刚性压头），能够根据板材料厚自动调整刚性压头初始位置，使刚性压头与板材的初始间隙为0，自动为刚性压头的参考点赋局部坐标系，.dat文件中的U3数值即为参考点沿外板法方向的位移值，无需进行坐标变化，实施的各项分析参数设置是基于多个实际项目经验的总结，对于绝大多数情况均能保证良好精度和收敛性。“Head_UNDO”按钮自动删除Head_12mm或Head_120mm的所建立的抗凹分析设置。

图5 抗凹分析自动化工具

7 结论

传统抗凹分析方法通常不能准确找到薄弱点，需进行几十步操作，设置接近二十个参数，易出错。参数设置难以统一，不同的参数对结果的精确性影响较大。通常需要2~3次试算，共需花费工时4h~20h （不计计算机求解时间）。

基于TCL编程的HyperMesh二次开发抗凹分析自动化工具能找到外板中的全部刚性较低的点，鼠标仅需点击数次即完成全部操作和设置，固化了根据经验总结出的参数设置，利于不同车型之间的抗凹分析结果对比。3分钟之内（不计计算机求解时间）即可完成全部设置。

HyperMesh二次开发抗凹分析自动化工具还具有简单易用、选点正确、规范操作、收敛性好、结果准确等特点，推广使用后每个项目可节省约500个工时。

8 参考文献

【1】Hodgins B., The Numerical Prediction of the Dent Resistance of Medium Scale Aluminum Structural Panel Assemblies. Waterloo, Ontario, Canada, 2001.

【2】New Dent Resistance Data. Dow Metal Products News, December 1960.

hypermesh第一讲-建立焊点

Hypermesh 中cweld、acm、fastener焊点建立 1.车身焊点作用及技术要求 1.1焊点作用 焊接是汽车冲压件、铸造件、锻造件一种重要的链接方式，如点焊，缝焊。其中点焊在车身钣金件和部分底盘件链接中广为应用。它是将被焊工件压紧于两电极之间，并通以电流，利用电流流经工件有限接触面及邻近区域产生的电阻热将其加热到熔化而形成扁球形的熔核，达到金属结合的一种方法。它在整车动态或静态工况中承受着各个方向的拉应力、压应力、剪应力，因此对整车的安全可靠性有着重要的影响。 1.2焊点技术要求 焊点一般要求如下： 1）焊点有足够的机械强度 2）焊接可靠，保证导电性能。 3）焊点表面整齐、美观，如外观应光滑、清洁、均匀、对称、整齐、充满整个焊盘并与焊盘大小比例合适。 除上述要求，车身焊点还有直径、点距、抗剪强度等要求。点距是指相邻两焊点的中心距，与被焊金属的厚度、导电率、熔核大小及焊接层数。表1给出了几种材料焊点点距的最小极限值，在实际设计中可作为下限设计参考。对于车身焊点点距，其最小值为15-18mm，最大值为45-55mm，如低碳钢点焊点距在 30-35mm，可以在局部位置采用锯齿型布置。 表1. 焊点的最小点距（板厚指被换板中较薄着，单位mm） 表1. 源于中国机械工程学会焊接学会编著《焊接手册（第1卷）-焊接方法及设备》

对于车身焊点直径，其取值范围为4-8mm，一般焊点直径可取为6mm，关键焊点直径可取为7mm。表2给出四种钢材焊点直径的最小极限值，在实际设计中可作为下限设计参考。 表2. 焊点最小直径（板厚指被换板中较薄着，单位mm） 注：表2源于傅积和、孙玉林主编《焊接数据资料手册》 焊点失效以剪切破坏为主，其抗剪性能与其大小有直接关系，具体要求参见傅积和、孙玉林主编《焊接数据资料手册》。焊点抗剪强度测量方式如下： 图1.1 抗剪强度测量示意图 2.焊点单元 基于焊点的重要性，在汽车CAE分析中，尤其在白车身相关分析中焊点的模拟尤为重要。Fastener（abaqus 单元类型）单元、 Cweld（nastran单元类型）单元和ACM单元是现在汽车行业应用最多也是广为认可的焊点模拟方法。下面以车身接头为例，介绍在hypermesh中如何建立这三种单元。 2.1几何处理 导入几何，抽中面（以壳模拟钣金件）后如图2.1所示。黄色为焊点几何，来自于CAD模型，用于焊点单元建立定位。 图2.1 接头几何示意图

hypermesh 心得

先利用Collector各别归类每一装配体，再个别单一划分，并且划分时隐藏其他装配体避免混淆。.强调一点，在划完网格后进行检查时，使用find face,find edge时要注意，因为各零件间的间隙可能小于容差，可能会将零件网格合并。所以各零件一定要分开检查。 hypermesh学习心得1.所有面板上都有cleanup tolerance和visual options选项。其中前者用于判断两个曲面的边或两个曲面的顶点是否可以被视为重合。在几何清理操作中，间距在容差(tolerance)范围内的任何两条曲面的边或两个曲面的顶点将被视为重合，随后被合并。cleanup tol =的值可以在两个地方设定。一个是对其全局值，可以在options/modeling子面板中设定。另一个是局部值，可以在geom cleanup面板中设定，用于特定的几何清理操作。有时，按局部清理容差进行的操作可以被全局清理容差覆盖。 2. 例如，在一个用局部清理容差形成的曲面上进行分离操作之后，因为surface edit面板仅采用全局清理容差，被分离曲面的所有的边都被用全局清理容差重新评估，重新确定它们的状态。 设定的几何清理容差最大值的合理性与单元大小有关。例如，单元尺寸为30，几何清理的容差应为0.3 (30/100)或0.15 (30/200). 3. Edges子面板 edges子面板用于修改曲面边界的连接状态。子面板中有四个子菜单toggle，replace，(un)suppress和equivalence。 ? toggle toggle菜单可以通过在边界上单击鼠标左键将其从自由边变成共享边，或者从共享边变成压缩边。使用鼠标右键可以取消toggle操作，并将压缩边变为共享边，或将共享边变成自由边。要将一条自由边变成共享边，在这条自由边附近的容差范围内必须有一条对应的自由边。? replace replace菜单可以将一对自由边合并成共享边，但是合并后的共享边的位置是在设定的被保留的边上，而另一条边则被删除。这一功能实际上扩展了toggle的控制功能。任何与被删除的边相关连的几何特征被关连到被保留的边上。 ? (un)suppress (un)suppress菜单允许同时压缩或释放多条边。在这个菜单可以使用扩展的线条选择菜单，可以使用多种线条选择方式。如果需要消除在由对称方式生成曲面时产生的缝隙，该功能非常有用。 ? equivalence equivalence菜单可以自动识别并合并多个自由边对。 4. Surfaces子面板 surfaces子菜单用于查找和删除重合曲面并组织曲面。有三个子菜单find duplicates，organize by feature和move faces。 ? find duplicates find duplicates菜单用于识别和删除重合曲面。 ? organize by feature organize by feature菜单在一系列不同参数基础上识别和压缩曲面的共享边。最终结果是对更大曲面的更合理地组合。 ? move faces move faces 菜单可将多个面缝合到一个已有曲面上或缝合多个曲面形成一个新曲面. 5. 大多数几何清理操作都需要特定的清理容差(cleanup tolerances)。这个容差指定了几何清理操作可以缝合的最大缝隙。通常，容差不应该超过网格单元尺寸的15-20%，否则可能产

基于Hypermesh与ansys的模态分析

基于Hypermesh与ansys软件的模态分析 一、简单说明Hypermesh与Ansys软件各自完成的任务： 1）在Hypermesh软件中需要完成的任务是有限元网格的划分、单元类型定义、材料定义与施加约束和载荷。（本实例是按照约束载荷进行说明的 2）在Ansys软件中需要做的就简单多了，在Solution中选择选择要进行的modal就行了。 二、详细操作步骤： 1）Hypermesh软件处理 ①在Hypermesh中完成网格划分，首先要掌握网格划分的方法，那么要学会使用Hypermesh软件，此处不再详述。ET Type进行定义。 ③材料定义,在模态分析中必须定义密度和弹性模量。密度是对应惯性力，弹性模量是对应线性结构。此处要注意单位的统一。否则得到的频率值可能出现大的错误。

④施加约束和载荷（当然在Ansys中做谐响应分析时可以不在Hypermesh中施加载荷） ⑤以上步骤完成之后，就要在Ansys进行模态分析。 在进行模态分析之前我们还是要注意出现的问题，这部分是本文说明的重点。首先，其实当把网格完成之后，还需要删除三维网格以外的单元，比如二维单元、实体模型，这些都会影响有限单元的导入。我们在划分网格时候为了方便划分网格会进行切割，同样的在我们完成网格之后还要把他们进行组合，可以用Tool中的Organize命令。我们还会根据不同的零部件产生不同的Component，后面付给不同的单元类型要用到。第二点，单元类型必须在Hypermesh中定义，不然无法保存成Ansys可以识别的cbd 格式；第三点，当我们完成单元类型的定义和材料属性的定义后，还要做的工作就是在Utility中选择ComponentManager，把我们定义的单元类型和材料付给具有这些性质的Component。Ansys中打开就不会出现问题了 ２）Ansys软件处理

hypermesh精华笔记总结

1.如何添加重力 collector-loadcols-name(自己输入名字)-card image-grav-creat/edit,G中输入重力加速度（注意单位一般输入9800），N1,N2,N3,(0,-1,0)表示Y 轴负方向。 在BCs中选择control cards,然后选择acceleration,然后根据需要选择。 另外，如果要添加重力，那么材料属性里RHO一定要填写，这是表示密度。 2.划网格产生的问题 在sw中建好的模型导入到hypermesh里本来是没有自由边，可是在一个面上划完网格后就产生了自由边。这个自由边是肯定会产生的。因为这个时候 仅仅是在一个面上划了网格，按照自由边的定义，在这个面的外围没有其他的面与之相连，所有会产生自由边。这个自由边不能去掉，而且没办法去 掉。 3.网格密度对拓扑优化结果有影响。 4.拓扑优化中常用质量分数作为约束,但是除非在优化设计要求中明确提出优化后质量减轻的百分比,否则优化前很难断定质量分数应该选取多大合适,因此可能需要指定几个不同的质量分数分别进行优化,然后再在结果中选取最优参数 5.为模态分析设置频率分析方法的card 是EIGRL 其中ND跟设置有几阶模态有关系。V1,V2设置频率范围。 6.coupled mass matrix耦合质量矩阵 7.设置载荷类型 BCs->load types->constraint->DAREA(dynamic load scale factor)这里是设置动态载荷。 8.频率载荷表 collector type->loadcols->....->card image->TABLED1 例如：TABLED1_NUM=2,X(1)=0,Y(1)=1.0,X(2)=1000,Y(2)=1.这样就定义了频率范围为0~1000Hz，幅值为1的载荷 9.创建随频率变化的动态载荷 loadcols->..->card image->RLOAD2(frequency response dynamic load,form2) 10.Card Image是你在创建一个新的组的时候,通过Card Image赋予这个组里面的单元一些属性. 具体怎么用,跟你用的模板有关对于hm7.0版本,如果选ANSYS模板,创建component的时候,Card Image所指定的就是这个组的单元的单元类型.(8.0 改了,不能通过Card Image定义单元类型了.)。如果选abaqus, card image指定这个组里面的单元是solidsection 还是shellsection还是rigid body或者其什么的。总之,你要对你所用的求解器的关键字比较熟,才能更好的使用HyperMesh做前处理. 11.瞬态载荷card TLOAD1

2019年hypermesh笔记

1 如何添加重力 collector-loadcols-name(自己输入名字)-card image-grav-creat/edit,G中输入重力加速度（注意单位一般输入9800），N1,N2,N3,(0,-1,0)表示Y轴负方向。在BCs中选择control cards,然后选择acceleration,然后根据需要选择。另外，如果要添加重力，那么材料属性里RHO一定要填写，这是表示密度。 2.划网格产生的问题 在sw中建好的模型导入到hypermesh里本来是没有自由边，可是在一个面上划完网格后就产生了自由边。这个自由边是肯定会产生的。因为这个时候仅仅是在一个面上划了网格，按照自由边的定义，在这个面的外围没有其他的面与之相连，所有会产生自由边。这个自由边不能去掉，而且没办法去掉。 3.网格密度对拓扑优化结果有影响。 4.拓扑优化中常用质量分数作为约束,但是除非在优化设计要求中明确提出优化后质量减轻的百分比,否则优化前很难断定质量分数应该选取多大合适,因此可能需要指定几个不同的质量分数分别进行优化,然后再在结果中选取最优参数! 5.为模态分析设置频率分析方法的card 是EIGRL: 其中ND跟设置有几阶模态有关系。V1,V2设置频率范围。 mass matrix耦合质量矩阵 7.设置载荷类型 BCs->load types->constraint->DAREA(dynamic load scale factor)这里是设置动态载荷。 8.频率载荷表 collector type->loadcols->....->card image->TABLED1 例如：TABLED1_NUM=2,X(1)=0,Y(1)=,X(2)=1000,Y(2)=1.这样就定义了频率范围为0~1000Hz，幅值为1的载荷 9.创建随频率变化的动态载荷 loadcols->..->card image->RLOAD2(frequency response dynamic load,form2) Image 是你在创建一个新的组的时候,通过Card Image赋予这个组里面的单元一些属性.具体怎么用,跟你用的模板有关对于版本,如果选ANSYS模板,创建component的时候,Card Image所指定的就是这个组的单元的单元类型. 改了,不能通过Card Image定义单元类型了.)。如果选abaqus, card image指定这个组里面的单元是solidsection 还是shellsection还是rigid body或者其什么的。总之,你要对你所用的求解器的关键字比较熟,才能更好的使用HyperMesh做前处理. 11.瞬态载荷card TLOAD1 12.模态分析关键步骤： 1. 创建一个load collector, card image选择EIGRL(LANCZOS方法)。 2. 创建subcase，type为normal modes, method选中刚才创建的load collector。 3. 在control cards的sol选择nomal modes，param中选择autospec, 如果想生成op2文件，把post也选上 4. 导出成bdf文件，启动nastran进行分析。 和profile （即在里选择preferences，然后选择user profiles）是不同的。

hypermesh模态分析

HyperWorks在履带车辆传动箱模态分析中的应用 2009年10月22日 Altair 1 引言 系统的模态参数（模态频率、模态阻尼、振型）对系统的动态分析和优化设计具有实用价值。通常由试验模态分析和计算模态分析两种方法。但由于受实验条件和时间的限制，组织实施往往比较困难，而且在测量次数，测量数据的处理准确性方面也难以得到充分的保证,在设计阶段难以实现。基于虚拟样机技术的虚拟实验方法在履带车辆箱体类零部件模态参数测量方面在设计阶段就能为方案优化提供指导，缩短产品开发周期，节省费用。因此，开展在虚拟环境下测试箱体类零部件的模态参数研究与探讨并扩展其应用具有重要意义。本文以某型履带车辆传动箱设计为例，应用HyperMesh为前处理软件，对其进行了有限元网格的划分，进而对箱体的模态进行了分析。 2 箱体有限元模型的建立及模态分析 首先依据传动箱体的尺寸，建立箱体的三维实体模型。利用HyperMesh对传动箱体的实体模型进行有限元网格划分，箱体的材料为铝合金，其密度为 2.66e33kg/m3，泊松系数为0.31，杨氏模量为7.7e72N/m2，强度极限为176.4MPa。整个箱体共划分76151个4面体单元，22262个节点。在此过程中，还必须考虑到箱体有限元模型建立后与各传动轴之间的连接，即柔性体与刚体间的连接。传动箱各轴都是通过轴承与箱体连接的，笔者在有限元模型中应用多点约束（MPC，Multi-point Constraint）来模拟轴承的作用。所谓多点约束是将某节点的依赖自由度定义为其他若干节点独立自由度的函数。多点约束可以用于不相容单元间的载荷传递，表征一些特定的物理现象，比如刚性连接、铰接、滑动等。笔者在箱体有限元模型中各轴孔的中心点处建立一个虚拟杆单元，如图1所示。轴孔内表面各节点的自由度则依赖于对应的虚拟杆单元。各传动轴与箱体间的约束也是在对应的虚拟单元处建立，各传动轴上的作用力则通过相应的虚拟杆单元和多点约束作用于箱体之上。文中建立的包括轴承模型的传动箱箱体有限元模型如图2所示。

hypermesh学习笔记

Hypermesh学习笔记 1一些常用的快捷键 F2删除 F3合并节点 F4测量 F5隐藏 F6网格编辑 F7节点对齐 F8节点创建 F11快速几何清理 F12网格划分 Shift+F2 临时节点创建与编辑 Shift+F3 边界查找与缝合 Shift+F10 单元法向量 Shift+F4 对象平移translate Shift+F7 投影Project Shift+F11对象管理organize Ctrl+F1 （=Ctrl+F2）去背景截图 2.方向向量的两种确定方法 ①2个点确定一个方向向量：该向量从N1指向N2 ②3个点确定一个方向向量：首先三个点确定一个平面，该方向向量为平面的法向，正方向 由右手定则确定

3.hypermesh 为不同的求解器建有限元模型的步骤： ①首先user profile中选择对应的求解器 ②建模 ③模型导出成求解器可以识别的格式：file—export—solver data，并在export option中选择需要导出的对象 一些实用的小技巧 ①平移技巧 Translate的作用是平移，如果是复制平移，则在平移之前要先duplicate，duplicate时，会弹出副本归属对话框，这时可以将需要副本归属的集合设置成当前，然后在副本归属对话框中选current comp，这样复制平移的对象就会放到这个集合中，可以免去organize的步骤； ②镜像技巧 Reflect的作用是镜像，镜像的技巧参考平移技巧！ 特别说明：镜像时不一定非得严格找到对称平面，可以是与对称平面平行的平面，在用translate工具平移即可！ ③抽中面的技巧 Midsurface的作用是抽取中面，抽中面时可以用sort选项将各个部件的中面分配到不同的component中，否则就会在一个component中。 ④对象的保存和再提取 Save fail 命令可以保存失败的单元，然后在所有含有elem选择器的界面中可以通过retrieve 命令将其提取出来！ ⑤surf 与elem的灵活运用 由于surf面板中没有“通过硬点或节点创建面”命令，但是有“From FE”（即由网格创建面），所以可以先通过4个节点创建一个四边形单元，然后再通过“from FE”间接创建面。 ⑥三角形面创建规则网格 当为三角形面创建网格时，可以先作出三角形所在的矩形的网格（通过四个节点作一个网格），再将这个网格划分成所需尺寸的网格，然后用网格编辑中的split命令将对角线上的网格劈成两半，最后删除三角形面以外的那一半即可。 ⑦模型的完全删除：

Hypermesh计算消声器模态

运用Hypermesh计算消声器模态 1 概述 目前许多CAE分析都采用HyperMesh进行网格划分，后期计算采用其它如Nastran，Ansys等分析软件，在多个软件之间的接口，需要设置不同的控制卡片，对于CAE分析来讲比较烦琐，过多的文件转换也容易造成信息遗漏。HyperWorks自带的求解器RADIOSS和后处理软件HyperView可以很好的解决这个问题。整个分析过程在同一个操作界面中可以实现。模态分析是汽车零部件常见的分析工况，本文通过对汽车消声器的计算实例，说明HyperWorks在模态计算方面的应用。 2 消声器结构分析 消声器是汽车上重要的降噪部件。目前消声气多注重声学方面的研究，针对其振动形式研究较少，缺少量化标准。对消声器支架以及消声器安装设计来讲，消声器的振动研究是必要的。本文通过对消声器进行数字化建模，计算其振动模态，并模拟在特定激励下消声器的响应，获取消声器的动力学参数。 2.1 消声器概况 利用CATIA V5R19软件中的钣金模块建立模型。消生器内部采用焊接的方式连接。中间的消声层采用高温耐热材料，将排气的声能转化为热能。为提高计算效率，对模型的一些细节进行了简化。去除焊接部位及边缘的折棱，取消外部的隔热板以及安装的支架。模型如图1所示。 图1 几何模型 2.2 网格的前处理 对将Catia装配模型导入HyperMesh10.0进行网格划分。消声器大部分是薄壁件，用Shell单元对消声器薄板进行划分。导入HyperMesh的零件模型为面元素，进行相应的几何清理，利用HyperMesh里面的midsuface面板进行中面抽取操作。对于体的部分也进行了抽取中面的操作。 分别在各个面上划分网格，为了控制网格的数量，进排气管上，以及共振腔壁面上的圆孔用小方孔近似替代见图2，内部的薄板是焊接在外层蒙皮上的，直接合并结点，将其连接为一体见图3。

HyperMesh快捷键

HyperMesh常用快捷键及英文关键词 (2011-02-13 15:48:56) Hypermesh中常用快捷键 F1 -- Hidden Line 隐藏线 F2 -- Delete 删除（删除任何对象都用此命令） F3 -- Replace 合并两个节点 F4 -- Distance 测量距离，角度等 F5 -- Mask 隐藏 F6 -- Element Edit 单元编辑（创建，合并，分割单元等） F7 -- Align Node 节点共线排列 F8 -- Create Node 创建节点 F9 -- Line Edit 线编辑（非边界编辑） F10 -- Check Elem 单元质量检查 F11 -- collectors F12 -- Automesh 自动网格划分 Shift+F1-F12 Ctrl+F1-F6 Key Function key only plus SHIFT plus CTRL key F1 hidden line color print slide F2 delete temp nodes slide file F3 replace edges print eps (Note: Works only on UNIX) F4 distance translate eps file F5 mask find print b/w eps F6 element edit split JPEG file F7 align node project F8 create node node edit F9 line edit surf edit F10 check element normals F11 collectors organize F12 automesh smooth a arc 弧形 b back返回以前视图 c center

hypermesh使用指南

Hypermesh软件是美国Altair公司的产品，是世界领先的、功能强大的CAE应用软件包，也是一个创新、开放的企业级CAE平台，它集成了设计与分析所需的各种工具，具有无与伦比的性能以及高度的开放性、灵活性和友好的用户界面。 FEA流程图： Step1:CAD模型的导入与修复 文件导入 文件的导入有很多种方式，常用的是导入parasolid形式，即x_t 文件。因为这种文件不容易出现缝隙、重叠、边界错误等缺陷，减轻了几何清理的工作量。 File→import→Geometry→parasolid→**.x_t （导入的模型如果是组件，最好直接将组件导入，在HM中组装比较麻烦。） 几何清理 如图，geom页面点击autocleanup，使用线框模型来查看模型。

线条为红色是自由边，表示相邻曲面没有相互连接，或者相邻曲面间有空隙。线条为黄色为T形连接边，表示曲面的边界被三个或三个以上的曲面所共享，如果不是，说明模型存在重复曲面。 修补方法： （1）缝补破面。Geom页面选择surfaces面板，点击左上方Spline/Filler选项，不选Keep Tangency选项。对象设置为lines,激活Auto Create(Free Edges only)选项，点击破损平面的一条边。（2）删除所有重复面。在Geometry菜单中点击Defeature→Duplicates →Surfaces→Displayed。在Cleanup Tol中输入0.01，点击find→Delete。Step2:几何模型的简化 简化几何模型是指为了使零件几何形状更简单而去掉一些细节。根据分析问题的需要，比如考虑零件在总装配中的重要程度、几何特征与分析问题的着重点的相关程度、几何特征尺寸与平均网格尺寸的对比等因素，模型的某些几何细节（如一些小孔或倒角）可以忽略。删除对于分析没有必要的模型细节，有助于改善网格质量，分析也会进行得更有效率。 进入页面Geometry→Defeature

hypermesh常用命令

适合hypermesh初学者 常见英文解释 自己水平有限英语不太好自己总结适合初学者看看为了省钱方便浏览dangle 摇摆 Warpage 翘曲, 扭曲, 热变形 Aspect_Ratio 纵横比屏幕高宽比 Split v.劈开, (使)裂开, 分裂, 分离 n.裂开, 裂口, 裂痕 Tria Triaangle trigon n.三角形, ellipsoid n.椭圆体 project 投影计划实施 normals 法线 align node 对齐节点 b 返回以前视图 back z zoom p plot 刷新显示 w windows f fill r rotate c center t 设定视角显示 a arc 弧形 s slide 移动缩放 surfaces and faces 曲面和表面 duplicate adj.复制的 n.复制品 vt.复写, 复制 reject 否定拒绝 exponential 指数 tol tolerance 公差 mandatory 命令的, 强制的, 托管的 retrieve v.重新得到 n.找回 centroid n. 质心 trim adj. 整齐的, 整洁的 vt. 整理, 修整, 装饰 morph 变形 快捷键 F1 -- Hidden Line 隐藏线 F2 -- Delete 删除（删除任何对象都用此命令） F3 -- Replace 合并两个节点 F4 -- Distance 测量距离，角度等 F5 -- Mask 隐藏 F6 -- Element Edit 单元编辑（创建，合并，分割单元等） F7 -- Align Node 节点共线排列 F8 -- Create Node 创建节点 F9 -- Line Edit 线编辑（非边界编辑）

Hypermesh知识总结

Hypermesh知识总结 1.如何从体单元提取面单元 TOOL->faces->find faces 2.在Hypermesh中使用OptiStruct求解器的重力、离心力、旋转惯性力施加方法 在HyperMesh中采用定义loadcols组件（colletors）的方式定义重力、离心力以及惯性力。 （1）重力 重力的施加方式在的card image中选择GRAV，然后create/edit，在CID中输入重力参考的坐标系，在G 中输入重力加速度，在N1、N2、N3中输入重力方向向量在重力参考坐标系中的单位分量，然后返回即可。（2）离心力 离心力的施加方式在的card image中选择RFROCE，然后create/edit，在G中输入旋转中所在节点编号，在CID中输入离心力所参考的坐标系，在A中输入旋转速度，在N1、N2、N3中输入离心 力方向向量在离心力所参考坐标系中的单位分量，返回即可创建离心力；如果需要定义旋转惯性力，在RACC 中输入旋转加速度即可，二者可以同时创建，也可单独创建。 如果在一个结构分析中，需要同时考虑结构自身的重力和外界施加的外载荷，那么可以建立重力 load collector，但是外部载荷的load collector怎么建立？是同时建立在重力的load collector中吗？如果是，那边有一个十分混淆的问题：在你建立重力的load collector的时候，你选择了GRAV卡片，那么你凡是建立的该重力load collector之中的力都带有GRAV卡片属性 ，这显然是不对的。但是，如果你重新建立一个新的load collecotr，然后把外部载荷建立在其中，那么就有重力和外部载荷两个load collectors，但是在你建立subcase的时候你只能选择 一个load collector，那么你无论选择哪一个都必将失去另外一个，这就与我们的本意相矛盾了，我们是希望同时考虑结构自重和外部载荷的联合作用下进行分析的，这个时候应该怎么办？ ？怎么获得结构同时在自身重力和外部载荷作用下的变形和应力？ 方法1：工况组合；使用"LOAD"卡片叠加重力载荷和其他载荷；创建一个load collector;card image选LOAD；点击create/edit;把下面的load_num_set改成你所要组合的载荷的数目；然后在 上面L1,L2,L3....选中你要组合的项，前面的s1,s2,s3,,,,是载荷组合时候的权重系数。一般默认为1； 方法2：其实还有个办法，也是新建个load collector，no card image,重力和外界施加的外载荷在之前加载后，通过Tool>organize>loads,将重力和外界施加的外载荷move到新建的load collector中去，这样在建立subcase的时候就只有一个load了。 3. volume和volumefrc的区别? volume是总体积（绝对数值），即优化后体积要达到多少； volumefrc是体分比，即优化后体积占优化前的比例 4.hypermesh中N1 N2 N3 B的作用 用于确定方向的。 N1,N2,N3代表三个节点（或几何点），一般而言，这三个点都是临时节点，用过之后就自动消失。三个不在一条直线上的点，可以唯一确定一个平面，而一个平面具有唯一的一个法向，也就 是3个点，确定了一个方向。 如果指指定N1,N2,那就是直接由N1到N2的方向向量。 B是进行某种操作的基点。N1,N2,N3只是确定了方向，如果要切割一个面或者其他操作，有时候仅仅有方向还不够，还要通过B点来确定确切的切割位置。

HyperMesh一些常见问题的解答

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 edit Surface edit的详细用法见HELP，点索引，输入surface edit 3、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 fillets 6、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。 7、请问在hypermesh中如何划分装配体？比如铸造中的沙型和铸件以及冷铁， 他们为不同材质，要求界面单元共用，但必须能分别开？ 你可以先划分其中一个部件,在装配面上的单元进行投影拷贝到被装配面上8、我现在有这样一个问题，曲线是一条线，我想把它分成四段，这样可以对每一段指定density，网格质量会比直接用一条封闭的线好。

Hypermesh使用技巧总结

Hypermesh使用技巧总结 1、hypermesh划分的网格其中一部分单元的节点连接顺序是顺时针的，导致计算不能进行， 请问大侠如何在hypermesh中改变节点连接的顺序呢？谢谢！ if is shell element, reverse the element normal! if 1-D element, you will need to recreat it 2、面上网格分不同的comp划分，但划分后所有网格并不是连续的，只有同一个comp的网 格连续，和临近的comp相邻的网格不连续，就是存在重叠的单元边和结点，如何合并为连 续的单元 （1）Tool －>edges 下找出并合并面单元的自由边和找出并删除重节点 （2）Tool －>faces 下找出并合并体单元的自由面和找出并删除重节点 3、hypermesh中如何将网格节点移动到指定的线或者面上。 project. 4、偶很想知道OI mesh定义是什么，和普通的mesh有什么区别 普通mesh的网格经过clean up 或QI 调整后就跟QI mesh划分的网格效果差不多，QI的具 体参数可以自行设定。QI主要目的是为了节省时间，QI就是Quality Index——质量导引 HM最强调的就是网格质量的概念，有限元计算的精度取决于网格质量，再好的求解器如果 网格质量不好，计算的精度也不会好。 5、hypermesh中，我想提取一个面的线，映射到另外的面上，然后用那个线来分面，该怎么做呢？如果是几何面，但是没有你需要的边界线的话，你可以在几何面上已有的边界线上create nodes，然后利用这些nodes --〉lines /create，建立你需要的线，再project；或者最简单的办法，选择surf edit/line from surf edge 如果是网格面，你可以geom/fea->surface，再project，或者直接project nodes，利用nodes可以直接划分面 6、我的模型画出六面体单元了，但是是8节点的，想变成20节点的，怎么变？我用的是solidmap 功能生成六面体单元的？ 1D or 2D or 3D下面的order change 7、直接在已分网的体表面上，create elements through nodes，这个要在哪个菜单实现？我找不着edit/element中不是有个create吗？那就是通过node建单元 8、对灰线构成的区域划分2D网格，网格后发现灰线变成了红线，是怎么回事呢？对计算结果有影响么？ 灰色的是lines，至于为什么画完网格后会变成红色，是因为生成了surface，surface的自由边会由红色来表示。请注意为什么会生成surface，是因为你选择了mesh/keep surface这个选项 9、有两个闭合的园，一上一下，如何在两个园间创建曲面？使形成圆柱面？ ruled 或选择line方式。记住选择surface only。 10、下面的图为只划分了一半的网格，另外一半与之对称。我想copy 过去，但只发现有reflect 命令。求助！ 在hm中用3D->organize->cpoy然后再reflect 或选择单元，先duplicate，但记住只能点duplicate一次。然后reflect。 如果对称过去的单元与原先的单元是连在一体的，别忘了在check edges中将节点equilance。11、我在用hypermesh划分二个物体，在接触面的地方，上下面的节点号码都一样，如何做才能使第一个物体和第二个物体的接触部份的节点号码不一样呢。多谢了。 采用2D=>detach可以将单元或节点分开 继续问：好像只能分单元啊，没看到有节点选择啊。我试用了你介绍的办法，好像没用啊。很急请多指教

Hypermesh与Nastran模态分析详细教程

Hypermesh & Nastran 模态分析教程 摘要： 本文将采用一个简单外伸梁的例子来讲述Hypemesh 与Nastran 联合仿真进行模态分析的全过程。 教程内容: 1.打开”Hypermesh 14.0”进入操作界面，在弹出的对话框上勾选 ‘nastran’模块，点‘ok’，如图1.1 所示。 图1.1-hypermesh 主界面 2.梁结构网格模型的创建 在主界面左侧模型树空白处右击选择‘Creat’ –‘Component’,重命名为‘BEAM’，然后创建尺寸为100*10*5mm3的梁结构网格模型。（一开始选择了Nastran后，单位制默认为N, ton, MPa, mm.）。本例子网格尺寸大小为2.5*2.5*2.5mm3，如图2.1 所示：

图2.1-梁结构网格模型 3.定义网格模型材料属性 ●在主界面左侧模型树空白处右击选择‘Creat’–‘Material’，如图3.1 所示： 图3.1-材料创建 ●在模型树内Material下将出现新建的材料‘Material 1’，将其重命名 为’BEAM’。点击‘BEAM’,将会出现材料参数设置对话框。本例子采用铁作为梁结构材料，对于模态分析，我们只需要设定材料弹性模量，泊松比，

密度即可。故在参数设置对话框内填入一下数据： 完整的材料参数设置如图3.2所示： 图3.2-Material材料参数设置 同理，按同样方式在主界面左侧模型树空白处右击选择‘Creat’ –‘Pro perty’，模型树上Property下将出现新建的‘Property1’，同样将其重命名为‘BEAM’，点击Property下的‘BEAM’出现如图所示属性参数设置对话框。由于本例子使用的单元为三维体单元，因此点击对话框的‘card image’选择‘PSOLID’，点击对话框内的Material选项，选择上一步我们设置好的材料‘BEAM’，完整的设置如图3.3所示：

hypermesh常见问题解答

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。 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 edit Surface edit的详细用法见HELP，点索引，输入surface edit 3、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 fillets 6、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。 7、请问在hypermesh中如何划分装配体？ 比如铸造中的沙型和铸件以及冷铁，他们为不同材质，要求界面单元共用，但必须能分别开？ 你可以先划分其中一个部件,在装配面上的单元进行投影拷贝到被装配面上 8、我现在有这样一个问题，曲线是一条线，我想把它分成四段，这样可以对每一段指定density，网格质量会比直接用一条封闭的线好。

hypermesh运用实例

运用HyperMesh软件对拉杆进行有限元分析 1.1 问题的描述 拉杆结构如图1-1所示，其中各个参数为：D1=5mm、D2=15mm，长度L0=50mm、L1=60mm、L2=110mm，圆角半径R=mm，拉力P=4500N。求载荷下的应力和变形。 图1-1 拉杆结构图 1.2 有限元分析单元 单元采用三维实体单元。边界条件为在拉杆的纵向对称中心平面上施加轴向对称约束。1.3 模型创建过程 1.3.1 CAD模型的创建 拉杆的CAD模型使用ProE软件进行创建，如图1-2所示，将其输出为IGES格式文件即可。

图1-2 拉杆三维模型 1.3.2 CAE模型的创建 CAE模型的创建工程为： 将三维CAD创建的模型保存为lagan.igs文件。 （1）启动HyperWorks中的hypermesh：选择optistuct模版，进入hypermesh程序窗口。 主界面如图1-3所示。 （2）程序运行后，在下拉菜单“File”的下拉菜单中选择“Import”，在标签区选择导入类型为“Import Goemetry”，同时在标签区点击“select files”对应的图形按钮，选择“lagan01.igs”文件，点击“import”按钮，将几何模型导入进来，导入及导入后 的界面如图1-4所示。 图1-3 hypermesh程序主页面

图1-4 导入的几何模型 （4）几何模型的编辑。根据模型的特点，在划分网格时可取1/8，然后进行镜像操作，画出全部网格。因此，首先对其进行几何切分。 1）曲面形体实体化。点击页面菜单“Geom”，在对应面板处点击“Solid”按钮，选择“surfs”，点击“all”则所有表面被选择，点击“creat”，然后点击“return”，如图1-5~图 1-7所示。 图1-5 Geom页面菜单及其对应的面板 图1-6 solids按钮命令对应的弹出子面板

Hypermesh常用快捷键

Hypermesh中常用快捷键 ———————————————★—————————————————F1 -- Hidden Line 隐藏线 F2 -- Delete 删除（删除任何对象都用此命令） F3 -- Replace 合并两个节点 F4 -- Distance 测量距离，角度等 F5 -- Mask 隐藏 F6 -- Element Edit 单元编辑（创建，合并，分割单元等） F7 -- Align Node 节点共线排列 F8 -- Create Node 创建节点 F9 -- Line Edit 线编辑（非边界编辑） F10 -- Check Elem 单元质量检查 F11 -- collectors F12 -- Automesh 自动网格划分———————————————★—————————————————Shift+F1-F12 Ctrl+F1-F6

Key Function key only plus SHIFT plus CTRL key F1 hidden line color print slide F2 delete (删除) temp nodes slide file F3 replace edges print eps (Note: Works only on UNIX) F4 distance translate eps file F5 mask find print b/w eps F6 element edit split JPEG file F7 align node project F8 create node node edit F9 line edit surf edit F10 check element normals F11 collectors organize （move移动） F12 automesh smooth ————————————————★———————————————a arc 弧形 b back返回以前视图