hypermesh柔性体教程altair教程.docx
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hypermesh柔性体教程altair教程
第一步:
导入模型:
第二步:
设置材料属性
(注意红圈之内的单位属性,可根据实际情况修改,此处不做修改)
第三步:
网格划分
(这里为实体网格,可以为四面体,也可以为6面体)
第四步:
提取面网格(命令:
tool-faces)
在components里面会有名字为faces的component,点击collector命令,选择update,选择faces(可以改变名称,这里后面的名称位skin)的component,点击update/edit
第五步;设置此component属性
注意上图中红圈的标记,要选择的
第六步:
创建刚性单元和刚性区域
这里有两个刚性区域,具体创建步骤不再详述
第七步:
创建loadcollectors
创建名字为aset的loadcollectors,此loadcollector为约束,在创建约束的时候使用nocard;
创建名字为cms的loadcollectors,此loadcollector定义模态,card=cmsmeth,然后点击create/edit,出现以下面板,进行编辑
第八步;创建约束
在global面板下将loadcol选择位ASET点击return
进入analysis面板,选择constraints命令,
选择刚性区域中心的两个节点,6个自由度根据需要来选择或者取消
点击create
第九步:
设置entityset
在analysis面板下点击entityset,name=skin,entity设置为comps,并选择skin(faces)
点击create,创建entityset
第十步:
设置loadtypes
在analysis面板下选择loadtypes,进入loadtypes面板,将constraint=设置为ASET
第十一步:
创建载荷步
在analysis面板下选择subcase命令,按照下图设置载荷步
CMSMETH选择前面创建的CMS
第十二步:
设置控制卡片
在analysis面板下选择controlcard命令,进入控制卡片设置面板
点击DISPLACEMENTS-RETURN设置结果的位移输出;
点击DTI_UNITS设置单位
点击next
选择STRAIN命令,进入如下面板
将STRAIN_OPT设置为PSID,双击PSID选择SKIN
以同样的方法设置STRESS控制卡
如果需要其他的设置,可自行选择。
第十三步:
计算
点击optistruct命令,计算。
计算完成后可得到含有柔性体的H3D文件,此文件可直接用于motionview中的柔性体计算
第十四步:
生成MNF文件
打开MOTIONVIEW,在Flextools下面选择FlexPrep命令
按照上图设置运行,即可得到MNF文件
ansys和ADAMS柔性体转化问题的详细步骤
autoflex
关于patran输出mnf文件若干问题总结
12.模态分析关键步骤:
1K9L:
M/@3U%|8t-C1.创建一个loadcollector,cardimage选择EIGRL(LANCZOS方法)。
2.创建subcase,type为normalmodes,method选中刚才创建的loadcollector。
)H&X3P!
K;v7`&y3.在controlcards的sol选择nomalmodes,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。
%w,P:
`4M0{ v0]7}(A:
v13.template和profile(即在hw8.0里选择preferences,然后选择userprofiles)是不同的。
+Q:
l7B;A"g#S3]14.hw8.0划好网格模型如何导入到ansys
(K#d:
{,W _:
n4n将template设置成ansys:
file->load->template
将userprofile设置成optistruct.先将网格划好。
划完网格后,将userprofiles设置成ansys
9t0S'L8X X!
z6@9_创建单元材料属性:
记得要选择creat/edit,然后在cardimage里选择要设置的密度,exx,nuo等。
;V8?
(p!
m#W4T将component更新一下
-K'B/Y;a2N-a退回到geom,选择ettypes选择跟ansys对应的单元类型。
4} L!
`6d/o8n1S#`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
.?
!
a6`6E0Z.~上来就想在原结构上分网,初学者往往是这个问题。
16.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
)L&j-w3`,l q'C&H&A
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
9o9~9g3O:
a1y-|4[
:
~#a-l*J*L%D:
M3P5|4|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
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。
4D6\#z"j;H!
Y#P8T
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
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。
;p C+e$F4I/B
9v+c"h3d0M8|6b4r文章中有承上启下的句子或段落,模型中也有承上启下面。
只有找出这样的面,你才能画,否则你是画不出
+T4n&q.b5\/C$E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solidmap就可以
&O1_$f%F(a7@!
j
实现了。
当然可能有些图的共享面并没有图示中的明显,这就要自己做了。
画网格要先画交接的部分,这样
(s!
[;Y1`4x+t8h&H/c
R5d$K$C,k7R+U$F;O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
5`&m1l j:
J&m
:
`6]2N*e3F!
^/k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
+D/K*C6_(G&H
添加一些线条的。
8_*s$])N5X:
I5E17.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
+l%`#Z6C4}#t&T5Y
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
2{/k6\(z*a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
5\&[$J,].`%|2p'H/t:
u
东西,譬如单元类型,接触,材料等,几乎全部都要重新定义.
19.选择nodes是有个bysets
by……是采用什么方式进行选择
:
v8Q4l8@9f)y"G!
J)I5t(g#Q,Jset是集合
1.如果一些节点/单元需要反复选用,可以选中后放到一个set中,以后要用的时候随时可取,省得每次重复
(O&g#r"k C9Y.n-B选择。
.u.w,Y6G)G%F4{1])Z*G5}2.个人习惯,我通常把要约束的节点先放到一个set中,施加约束的时候byset
3.在创建Cerig的时候,把所有的slavenode放到一个set中备用。
.d"m%e-h(t'p4.以ANSYS为例,有一些特殊的操作,在hypermesh中不好处理,需要在ansys中处理。
但是,hm导出的有限
元模型导入到ansys后,没有几何,如果想选择某些节点或单元进行操作,将会非常地困难,尤其是结构复杂
%v(X7h0x;}'g;a;Z7E+v
6a:
P2J9\:
F-v+_的时候。
5M8B1m7g"y/U/l5如果事先定义好了set,在ansys中,会自动转变为ANSYS中同名字的component,这样选择对象的操作起来就
方便多了。
5H3e"a#a6z(~8{(d3E$I+s
!
Z0Y-V;Z6I,m/H20.ansys中设置加载方式是通过KBC关键字.
&b&B6F/j*j!
w你在hypermesh里面设置KBC就可以了
+|1R;G(o*d6e在controlcard里面找.
0p4]+U$G:
Z*f:
J-c-V"[:
q*V$X21.2D网格没问题,3D网格也没问题吗?
%{&{8}$E5D9i2D里网格没问题了,solidmap后,3D的网格不一定没问题,这要分两种情况:
a.如果就一个简单体,那肯定没问题;
;A#F8?
6t1B9Db.但复杂体就不行,比方说如果你在划一个复杂的体,一般你会切成很多块,每一块都是一个体,每一个体的
-E6y3I9P,h6q/K
.y([;m8Y#L-w$?
;t/t S,Z2D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solidmap
%K2G!
] m'E5y4g"]6i)?
#{
&p)g#~*o7C0Zpanel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。
/Q o9S.}3p*B,Z22.组合多个载荷(8.0版本)
E3s/x"G+s!
I9f9E创建一个loadcollector;cardimage选LOAD;
点击create/edit;
6\*c$^$@6`7d,r把下面的load_num_set改成你所要组合的载荷的数目;
s一般默认为1,s1
(1)也填1.S1,S2为放大倍数
6U;`6}7F,}3{5?
8^
dload最好是同类型的载荷
T$m%U/U"p F(a
23.设置初始速度的card:
invelb
.Z1|2T'@.L+k/G4u.R24.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。
$^(l+u2p3O2N&t:
~#b25.理论上模型的固有频率应该是无穷阶的,由于简化成有限单元组成的模型,其固有频率的数量应该等于节
7f,T-J1@&G%f(Z$h/`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
1w+K9}2v p$D
定程度就没有意义了,因为根本算不准,也没有必要考虑。
固有频率显示的是模型自身的特性,了解它可以
8q2S+p/?
/C
用来分析模型的振动响应,优化模型或激振频率,避免共振。
每一阶次的固有频率都会对应一个模态振型,理
'](?
'{9F5E2l.v论上无穷多的固有频率就对应有无穷多的振型.如果其中某些相邻阶次的固有频率对应的振型是一样的话,那
么就很可能产生自振.如果一个零件的某阶频率和接触的其它零件的某阶频率接近,振型相似,那么就很可能形
6{:
K&o H0H E8X
成共振.这些就是模态分析所关心的结果
26.三角形单元为什么精度差
三角形单元的形函数是简单的线性插值函数,导致三角形单元是常应变/应力单元.也就是说,每一个三角形单
元内部,应力,应变处处相等,所以,三角形的计算精度是很粗糙的.
!
}:
d/k%n9M"o9j5h0k27.对于瞬态分析,必须将复数形式的阻尼阵转化为实数,因此就要通过一般简化将结构阻尼转化为对应的粘
.b$],R8I)q3S3G:
k3E性阻尼。
'B's0w9U5D,q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
"]){8J'_ d(E
系数,模态阻尼系数用于模态频响。
5q0v8b,`/^!
o9D4{7NW3实际上是一个圆频率
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
W4对应单元结构阻尼的转换
例如:
某激励在某段时间内的频率为250Hz
则W3=2*3.14*250=1570
)G0\,g;~:
S!
U.n&i9c.?
"ow=2πf
6J$r*r5n I7\9u:
j
#F/k#i(Q!
_!
u0L模态阻尼系数好像一般1%-5%吧
.s(M6i.K%C3C实际中需要测试得到,如果只是一般的计算,1%-5%足够了。
28.如何判断结果
9Q#^%]4e/^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
几个模型,相互验证。
"~7l9@3r%b U*K29.删除临时节点的方法
4]9C:
\6](yshift+f2
.y!
~3]2K'U!
d1x或者先在preferences切换成hypermesh,然后在geom下面有一个tempnodes。
在那里可以删除临时节点。
1C,i+H*[8B*o8p*c;R
30.拓扑优化参数设置
8o-T5z'z/pTheMINDIMvaluemustbelargerthanthisaverageelementsize。
这个averageelementsize用f4测
出nodes的小距离。
5h;{-T6R,Y
D1D3C8b3S8e+k.u)p31.添加扭矩
%]%|;F9R5D9r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
$S!
[,Y5m8t#W#E
-t&L;p-x$w&z1_8b)z-Wrigid连接起来。
5C5G)X$M,X'H,N扭矩的方向符合右手法则,旋转自由度用dof4,dof5,dof6表示。
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。
6F-R'L%{6K+Q
$H%m/~.]7i8c)l!
x#J33.优化设计的时候,可以将可设计区域和不可设计区域放在两个不同的component里。
34.如果你要对面进行分割,利用geom—〉surfaceedit—〉trimwithnodes或trimwithlines或trim
-k:
A+i)o)C.}!
W-u/P.d
.a*O"p.}2u7h1g-E#i$owithsurfs/plane对面进行分割;
&x7K:
P8P1{6z如果你的几何模型是体模型,你可以利用geom—〉solidedit—〉trimwithnodes或trimwithlines或
9[(g"p2Q&H&N
trimwithplane/surf工具对体进行分割。
6M.a)Z o7x"N#a分割实体的时候注意选择节点的顺序
+M1G5`"W6r
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freeedge,给定公差,就可以进行缝合
equivalence了。
)F/I7u+s1E/K-y8B6h1z
合并节点,我想有三种做法:
3h4],r"m"\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);
&~-U9G#~5[.Y"s+~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。
&p;F%Q"@)K
36.关于faces和edges的联合使用
.|(D9t;t/u0t$F*C3|)U-e算是抛砖引玉吧。
2I!
I(k8y3~7G(i,l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。
3R(i4j&@'L'w
$f/K b7d8f8W.M对有的三维单元来说,先生成face再检查其edge,一般来说就可以了,但是如果当模型中如果内部有一个闭
7b2L6]"I.B;z
合的空心的话,检查face的edge是检查不出错误的,这时,要检查face的法向,只有这样,才能真正的检
查错误。
@'W'B5i1`#d:
E
7}:
|#i I.x5C6R2Vfindface可以用来检查体网格内部是否存在缝隙。
使用findface,可以抽出一个封闭面网格,如果模型内
3B;a6G7[+@1E-s
-e9T3B9K(u4o&A)e部存在缝隙,则在封闭面网格中存在面网格。
findedge主要用来检查面网格模型是否封闭,为生成体网格作准备。
如果一个面网格模型不存在freeedge
_.P-^;G5t&];Z(p和Tconnect.就能判定这个网格是一个封闭的面网格。
(N6K7X#H)p;m*Q7H4m8b
3F,c)z-O-O0dfreeedge只是是用来检查面网格的,对于体网格,直接从体网格的freeedge看不出来什么问题,
对于体网格,应该先findface,找到其表面的face单元,然后再查找face单元的freeedge和T-
.Y,[&f*G$m8Z2{!
y3i-_1L
connection.
U8J$J&C4E
+b"l#K;c8|,e.j%b另外,在edges中设置tolerance时,我先是在checkelements下点length,找到单元最小边长,然后设置的容
差尽可能靠近最小单元边长的大小,这样就能保证发现所有的有问题的node。
一般的原则是:
tolerance一般设置在普通单元大小的20%到40%左右比较好,但要注意最小单元的尺寸,不要
超过最小单元的尺寸
1U;Z8S+k#A'i3F$E3W
.@2@#U!
U%v O37.在hypermesh里面怎么找重心?
在保证你的模型有材料的前提下,
在POST或CHECKS下SUMMARY中LOADNASTRAN中的CTR-OF-GRAVITY
8J$S3?
:
|8e$}.`
+o6k$P'e-u+C;w.[这样只是找到重心的坐标
"@4e(~9f.^用个F8 TYPEIN坐标值就可以了
3d+U.e$A9d.~$l/p2w
!
N"p#v._1`*t7f5h8u-^38.8.0版本
)p(l*P1a-y:
n!
P"D多个不同类的组合,先在preferences里先设置成hypermesh,设置完后在bc面板里创建subcase,这里创建
9D&F'C2E&R%|&{#X
subcase可以同时选择多个载荷。
设置完subcase后,再将preferences里再设置成optistruct。
39.关于单元选择
关于选择单元,一般来说应该这样考虑,首先你对要分析的对象工作状态要分析清楚,了解各个零件的受力
9T#@,`5V3r*J4_'_
形式,同时根据有限元里各个单元性质,也就是各个单元的受力情况来选择合适的单元,选择的单元要能够
模拟了要分析的问题,从这方面检验,比如轴,传递扭矩,单元一定要有抗扭刚度,如果还有可能出现纵向
&s2t,G.F.w*J%G$u
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
$k;S3_"^"@
-R(b/G7S7n$D0n$]:
}'|有弯曲刚度等等,镗刀受力更加复杂,同时形状也不规矩,所以适合选择块单元模拟...
/W"T+e$i(u6v(s9g.b(I
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元的受力与变形的情况;另一
!
r9Z2d!
@ p,d"C
5_+I6B8Q6m&l+y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
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