hypermesh学习笔记

Hyper works学习笔记 hewaixingyun

2. 创建subcase，type为normal modes, method选中刚才创建的load collector。

0 N$ U1 c6 u0 p$ i; 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。

13.template和profile（即在hw8.0里选择preferences，然后选择user profiles）是不同的。

14.hw8.0划好网格模型如何导入到ansys

3 M3 A0 q+ o. d&2. 将template设置成ansys:file->load->template

7 g6 d: u! p- I! f6 [/ `0 p

( X8 Y* t( [2 {, m将user profile设置成optistruct.先将网格划好。 划完网格后，将user profiles设置成ansys

k, {- G+ F0 S\创建单元材料属性：记得要选择creat/edit,然后在card image里选择要设置的密度，exx,nuo等。 将component更新一下

退回到geom，选择et types选择跟ansys对应的单元类型。

; v3 |5 h\最后export

15.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

, e# D9 i7 J! r上来就想在原结构上分网，初学者往往是这个问题。

3 ]0 d0 O: r. p0 ~. y16.圆柱相贯是比较难划分的，但是也还是有技巧的。首先因为模型时对称的，所以一定要把最基本的部分找 出来，拆分成1/4，1/2模型，这样才能更好的观察交接面的位置，以及相交情形。这一点不仅对圆柱划分有

`( E1 U/ L: b\用，对于其他的模型，只要是对称的一定要分开。画好之后用reflect。这样一是方便画网格，二是保证模型

& }8 ~. J7 \\4 R8 I. E的准确。画图一定要在相交处将模型分开，就是说找出几个图形共同拥有的点，线，面。这是相当重要的。

6 p5然后在这些地方将整个模型分开。如图所示，还有一些地方没有标出。找出点，线是为了模型拆分，找出面

8 |! h& V! a& D\

是为了划网格。因为模型是两两相交，所以一定可以找出两个图形所共有的面，找出之后才能开始画网格。 文章中有承上启下的句子或段落，模型中也有承上启下面。只有找出这样的面，你才能画，否则你是画不出 的。共享的面都是承上启下，承前启后的，这样找出之后，才可以衔接两个圆柱的节点。用solid map就可以才能很容易的保证节点的连续。此外，要画网格，就一定要找出两两共享的面。这个面可能没有，这就要自己做出来。因为两个形体相交，肯定会有交线，把这些交线找出来，面就做的差不多了。很多时候需要自己添加一些线条的。

17.并不是节点越多越好，高密度的网格能带来计算精度的提高，但是采用适当的单元类型才是最重要的

1 @2 K$ E6 {7 P5 ]- K0 c ( q) a, y9 Y8 q) M4 a/ ^0 q7 O( A

实现了。当然可能有些图的共享面并没有图示中 的明显，这就要自己做了。画网格要先画交接的部分，这样

~- ~ z* [2) W' x% Q# D: H6 ~9 o2 s9 `- [

* n\`. g. e* I/ T

18.Hypermesh是一个通用的前处理器，可以适应不同的求解器的需要。可以中途更换其他模板,但是不建议这 样做, 因为不同求解器对于单元类型, 载荷,以及材料的定义相差比较大,没法自动把所有的东西一一对应的 给你转换过去.通常情况下,中途切换模板,意味着除了节点和单元保留外(载荷有时候可以转换过去),其他的东西,譬如单元类型,接触,材料等,几乎全部都要重新定义.

19.选择nodes是有个by setsby……是采用什么方式进行选择 set是集合

\: f5 Z, d1 {4 t! n) C1 L,( ]/ G' z; + b% W Y0 }% f& o, r* \\! A# v4 c

1.如果一些节点/单元需要反复选用，可以选中后放到一个set中，以后要用的时候随时可取，省得每次重复

- o* j7 e j0 `2选择。

2.个人习惯，我通常把要约束的节点先放到一个set中，施加约束的时候by set 3.在创建Cerig的时候，把所有的slave node放到一个set中备用。

/ n3 W( A/ \\9 ?! {& t* q

4.以ANSYS为例， 有一些特殊的操作，在hypermesh中不好处理，需要在ansys中处理。但是，hm导出的有限 元模型导入到ansys后，没有几何，如果想选择某些节点或单元进行操作，将会非常地困难，尤其是结构复杂的时候。

$ u8 }/ d\M; U, q* b( Z) y! B\5如果事先定义好了set，在ansys中，会自动转变为ANSYS中同名字的component，这样选择对象的操作起来就方便多了。

20.ansys中设置加载方式是通过KBC关键字.你在hypermesh里面设置KBC就可以了在control card里面找. 21.2D网格没问题，3D网格也没问题吗？

2D里网格没问题了，solid map后，3D的网格不一定没问题,这要分两种情况: a.如果就一个简单体,那肯定没问题；

b.但复杂体就不行，比方说如果你在划一个复杂的体,一般你会切成很多块,每一块都是一个体,每一个体的

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8 X5 H) [( N/ f1 B' Q; ! C+ a(: N' Z$ y- B) z3 V9 X

合抱之木，生于毫末；九层之台，起于累土；千里之行，始于足下。 不耻下问

2D网格没问题,但他们连在一起3D网格可能就有问题,可能存在缝隙，所以在你做复杂体的时候在solid mappanel下每划一个体的网格都要点下这个面板右边的按扭eqvilance,这样就能保证体没问题。

% t) [- W& @5 z3 d) k6 }! ~) H5 I\: c6 |/ g0 _8 q8 v* J o+ ?# ~0 C\, n

22.组合多个载荷（8.0版本）

& f$ o$ I4 S\7 Q! e' j

) A0 E7 V! @$ p* p/ h5创建一个load collector;card image选LOAD;dload最好是同类型的载荷 23.设置初始速度的card：invelb

3 ~4 `$ l3 A5 ?/ h1 F1 T m1, Y7 z6 \\' C5 h- _/ M! e! e! D4 r点击create/edit;把下面的load_num_set改成你所要组合的载荷的数目；

% N l) s6 T) K5 O; `s一般默认为1,s1(1)也填1.S1,S2为放大倍数

$ J1 G- \\6

/ f! {3 O; s3 J\?, o' R+ 24.创建table的时候，txt的值要按照(x,y)的顺序，一个值接着一个值输入。

, X2 h/ @ ]/ }' j25.理论上模型的固有频率应该是无穷阶的，由于简化成有限单元组成的模型，其固有频率的数量应该等于节 点自由度之和减去约束自由度之和。一般前几阶固有频率最重要，求解的精度也比较高。求解的阶数大到一 定程度就没有意义了，因为根本算不准，也没有必要考虑。固有频率显示的是模型自身的特性，了解它可以

; L# V- D$ D+ `* p) d-用来分析模型的振动响应，优化模型或激振频率，避免共振。每一阶次的固有频率都会对应一个模态振型,理论上无穷多的固有频率就对应有无穷多的振型.如果其中某些相邻阶次的固有频率对应的振型是一样的话,那成共振.这些就是模态分析所关心的结果26.三角形单元为什么精度差

4 @5 e9 w# R7 c; x$\k1 S# |/ C: ]( }0 K

% p\R- p( A- W;

么就很可能产生自振.如果一个零件的某阶频率和接触的其它零件的某阶频率接近,振型相似,那么就很可能形

7 G8$ i7 w6 ^) N2 {1 ^& V\三角形单元的形函数是简单的线性插值函数, 导致三角形单元是常应变/应力单元.也就是说,每一个三角形单

# ' ]/ D# C% u/ 元内部,应力,应变处处相等, 所以,三角形的计算精度是很粗糙的.

27.对于瞬态分析，必须将复数形式的阻尼阵转化为实数，因此就要通过一般简化将结构阻尼转化为对应的粘性阻尼。

结构阻尼是在物理坐标系下而模态阻尼应该是在模态坐标系下的。在直接频率响应分析中需要输入结构阻尼系数,模态阻尼系数

) d8h% G% |$ H& T9 |, j- P. ^# M/: g; v$ C* z.

用于模态频响。W3实际上是一个圆频率W4对应单元结构阻尼的转换例如：

7 _1 a/ Y/ o' V: n# A+ U8 f*瞬太响应分析的时候会将结构阻尼转化为粘性阻尼W3对应总体结构阻尼的转换

$ d5 v; Y8 t i8 W% 3 - Y4 T3 l1 m k: C&某激励在某段时间内的频率为２５０Hz

5 B8 o6 T/ K8 v9 D则W3=2*3.14*250=1570w=2πf

7 T. Y6 `; V& i* \\; x2 Y2 o\9 I n1 L0 U6 g: W) G+ T. z0 ?: H

& t! p65 h! [3 |6 q Y8 P, H- v4

( Z/ t5 T5 J% m7 }% w0 E$ i# 模态阻尼系数好像一般 1％－5％吧28.如何判断结果

实际中需要测试得到，如果只是一般的计算，1％－5％足够了。

' [! & R# M\s& K

材料力学等理论的东西要多考虑一下，和计算结果对比。另外，不确定的时候可以改变单元网格密度等多算

* ] `; z% S' D- 几个模型，相互验证。 29.删除临时节点的方法shift+f2

或者先在preferences切换成hypermesh，然后在geom下面有一个temp nodes。在那里可以删除临时节点。

7 {2 V5 x+ E! ^( b( L- R* Y/ L9 `6 X( z; h

30.拓扑优化参数设置

The MINDIM value must be larger than this average element size。这个average element size用f4测出nodes的小距离。 31.添加扭矩

在旋转圆柱面的两个端面创建新的node，然后用rigid把两个node连接起来。两个node也要余端面的node用rigid连接起来。

9 f1 A7 r# d?8 s! R) Q- Q( ] c9 ~+ X\0 [2 J/ M4 X1 Z$ m: o. R+ l3 q x+ a) d) A' a

扭矩的方向符合右手法则，旋转自由度用dof4,dof5,dof6表示。

?: \B K! U: f# {& G/ m. _/ x

# S' 32.选中的dof(i)表示自由度被约束，没有被选中的dof是可动的。

33.优化设计的时候，可以将可设计区域和不可设计区域放在两个不同的component里。

H# ?2 r K) E* G0 K2 }1 T34.如果你要对面进行分割，利用geom—〉surface edit—〉trim with nodes或trim with lines或trim with surfs/plane对面进行分割；如果你的几何模型是体模型，你可以利用geom—〉solid edit—〉trim with nodes或trim with lines或trim with plane/surf 工具对体进行分割。分割实体的时候注意选择节点的顺序

- B, v17 i/ e. Q+ Y5 i&& d8 Y: A3 w% n- b7 j* s

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35.分割后划分如何保证单元的连续性？

边界上保证种子点数一样，多次划分网格后要用edge来查找free edge，给定公差，就可以进行缝合equivalence了。

. {4 M. V! U3 j4 W合并节点 ，我想有三种做法：

一直接用equivalence，但是仅限于节点间的距离小于最小单元尺寸的20％，否则容易引起单元的畸变； 二，用replace，挨个节点挪动（快捷键F3）；

# R/ A) E+ R( n- }3 f! S+ c

1 E2 u% {\三，两排节点差不多距离时，可以先用translate整体移动节点，然后再equivalence，相当于批处理。 36.关于faces和edges的联合使用算是抛砖引玉吧。 在检查三维实体单元节点一致的时候， 先检查edges 再把三维实体单元生成表面（faces）

然后再对生成的表面进行edges的检查。可以检查内部的节点。 不知道这个方法有没有太多的问题，欢迎大家讨论。

% r' W$ l7 P5 [$ z+ V对有的三维单元来说，先生成face再检查其edge，一般来说就可以了，但是如果当模型中如果内部有一个闭合的空心的话，检

5 Y: \\3 D. R! L.查face的 edge是检查不出错误的，这时，要检查face 的法向，只有这样，才能真正的检查错误。

g3/ }& Bfind face可以用来检查体网格内部是否存在缝隙。使用find face, 可以抽出一个封闭面网格，如果模型内

m- t) L+ L. M9 Z2 O5 |* c5 M; X部存在缝隙，则在封

闭面网格中存在面网格。find edge主要用来检查面网格模型是否封闭，为生成体网格作准备。如果一个面网格模型不存在free edge

! |0 }\和T connect. 就能判定这个网格是一个封闭的面网格。

+ v& }4 z; J9 `) [& G2 Kfree edge只是是用来检查面网格的，对于体网格，直接从体网格的free edge看不出来什么问题,

7 V对于体网格，应该先find face ,

找到其表面的face 单元，然后再查找face单元的free edge 和T-connection.另外,在edges中设置tolerance时，我先是在check elements下点length，找到单元最小边长，然后设置的容差尽可能靠近最小单元边长的大小，这样就能保证发现所有的有问题的node。一般的原则是：tolerance一般设置在普通单元大小的20%到40%左右比较好，但要注意最小单元的尺寸，不要超过最小单

o* i'元的尺寸

~# s5 3 Y6 C) s7 K& `& t: o9 f; v

* E( h4 \\0 u. d a: y+ N2 ?! f7 H37.在hypermesh里面怎么找重心？

) z( l4 &

在保证你的模型有材料的前提下 ,在POST或CHECKS下 SUMMARY中LOAD NASTRAN中的CTR-OF-GRAVITY 这样只是找到重心的坐标用个F8 TYPE IN 坐标值就可以了

% A38.8.0版本

多个不同类的组合，先在preferences里先设置成hypermesh，设置完后在bc面板里创建subcase，这里创建

! w# s; a4 d- J- Ksubcase可以同时选择多个载荷。设置完subcase后，再将preferences里再设置成optistruct。39.关于单元选择

\+ c* i2 S' D: N& c- l5 `\

U.关于选择单元，一般来说应该这样考虑，首先你对要分析的对象工作状态要分析清楚，了解各个零件的受力形式，同时根据有限元里各个单元性质，也就是各个单元的受力情况来选择合适的单元，选择的单元要能够模拟了要分析的问题，从这方面检验，比如轴，传递扭矩，单元一定要有抗扭刚度，如果还有可能出现纵向变形，那么就得相应有拉压刚度，轴的支撑比较长的时候，往往旋转时会出现回旋运动，这时还得考虑单元有弯曲刚度等等，镗刀受力更加复杂，同时形状也不规矩，所以适合选择块单元模

q(拟结构承载时，由于结构的材料特性将存在变形。倘若采用结构有限元方法进行数值模拟，那么就要准确地判断出剖分的各个单

5 元的受力与变形的情况；另一方面，对现有的单元类型能够很好的掌握，比如，梁是一维抗弯、杆是一维抗拉、膜是二维抗拉、板是二维抗弯和壳是抗拉抗弯... ，这样根据结构的承载变形选择合适的单元类型。40.rbe2和rbe3的区别

0 P1 L4 v- F6 D* }- C2 i6 e/ j)

要明确rbe2,rbe3的区别，具体怎么用，得具体情况，具体分析。约定：蜘蛛网状的联接中心的那个点叫做主节点(master node),.从节点叫做(slave node)。rbe2:即所谓刚性联接，主节点运动到哪，从节点跟到哪，从节点的位移与主节点始终保持一致，也就是一个主节点决定多个从节点。在计算的时候，程序只需要计算主节点的位移，其他节点的位移等于主节点的位移。与rbe2相反，各个从节点是独立运动的，主节点的位移是从节点的位移的线性组合，也就是多个从节点决定一个主节点。在计算的时候，先算

; i. P\出所有从节点的位移，然后用线性组合得出主节点的位移。rbe3通常用于把集中力/力矩分配到实际承载的区域的各个节点上，也就是slave node.各个slave node得到了分配的力之后，各自独立变形。实际上就是代替了手工把总力/总力矩分配到各个节点这个过程。rbe2除了把集中力/力矩分配到从节点外，各个从节点不能独立变形，其变形必须与主节点保持一致，相当于用刚度无穷

) x9 w1 O1 i7大的杆/梁把主节点和各个从节点联接起来。

5 E9 R8 i!rbe2会给被连接节点之间带来附加的刚度。

可以试验一下，定义一个rbe2单元，在某一个被连接节点上加一个位移，其它被连接节点和控制节点都会产生那么大的位移。

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合抱之木，生于毫末；九层之台，起于累土；千里之行，始于足下。 不耻下问

因此在比较关心的部位应该尽量避免使用rbe2，可以考虑rbe3。不过说回来，如果是比较关心的部位，加边界条件本身就会带来应力的不准确……这个问题值得探讨 41.单元类型的选择问题－－给新手

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)？

( C: p4 Z& }+ Q) x( w 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)，

f, b+ `\

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。

?6 J+ l: V: Q, A: j3.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

3 L* c: T\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，

, L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

7 j\9 _3 - ]0 B' 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。

$ g# {1 s K! U! ] 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。不好意思，我写错了，solid95是凭记忆写的，不应该包括solid95,solid95是带中间节点的六面体，可以退化为带中间节点的四面体。不应该把它和solid92,solid187放一个类别。

& C1 `# J+ X# f) `) 39.单元质量检查qustion:

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2d单元划分完毕，在Tool->check elems->connectivity中发现有这样的提示：”574 elements were found with questionable

# N) L) H, z4 ?1 Wconnectivity“,这时有些单元高亮，怎么解决这个问题

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