關注公眾號：“CAE之道”，享受專屬答疑服務，精彩文章不錯過。

       眾所周知，HyperMesh是一款卓越的前處理軟件，擁有無與倫比的網格劃分能力。筆者用過的最好用的前處理軟件，一款是ANSA，另一款就是HyperMesh。HyperMesh開放的架構提供了廣泛的CAD、CAE和CFD軟件接口，并且支持用戶自定義，從而可以和任何仿真環境無縫集成。

       ANSYS功能強大，現在已成為國際最流行的有限元分析軟件，在歷年的FEA評比中都名列第一。目前，中國100多所理工院校采用ANSYS軟件進行有限元分析或者作為標準教學軟件（摘自百度百科）。同時ANSYS還是性能卓越的多物理場耦合分析軟件。筆者之所以一直放不下對ANSYS的熱愛，一個原因是ANSYS擁有數量龐大的單元庫，幾乎為所有的分析類型和要求都指定了特定的單元；另一個就是ANSYS的參數化設計語言APDL，也就是平常大家所說的命令流。

       既然兩款軟件都這么強大，那么聯合起來會怎么樣？下面筆者用一個簡單的 帶孔薄板拉伸（平面應力問題）的例子來講解一下 HyperMesh與ANSYS聯合仿真的關鍵步驟及注意事項。

       本例仍然使用公眾號文章《ANSYS與材料力學之軸向拉伸和壓縮（六）》中使用 的模型、載荷及邊界條件。

Step1：設置求解器選項。

       打開HyperWorks2020，在File中將Solver Interface設置為Ansys。

Step2：建立幾何模型。

       在HyperWorks的Geometry模塊中建立帶孔薄板的平面模型如下圖所示。長為20mm，寬為10mm，孔徑為2mm。厚度設置為0.1mm（在平面單元屬性中定義）。

Step3：創建Sensor來存儲單元類型。

       在Model模型樹下的空白處右擊選擇Create→Sensor，并將其命名為“PLANE”。單擊“PLANE”，將Element Type改為“PLANE182”，其他選項保持默認，從而創建出我們計算時需要的單元。

Step4：創建Property來存儲單元屬性。

       在Model模型樹下的空白處右擊選擇Create→Property，并將其命名為“PLANE”。單擊“PLANE”，將Card Image改為“PLANE182p”；將Real Constants中的THK（厚度）設置為0.1。其他選項保持默認。

Step5：創建 Material來存儲材料屬性。

       在Model模型樹下的空白處右擊選擇Create→Material，并將其命名為“PLANE”。單擊“PLANE”，將楊氏模量改為“200000”；將主泊松比設置為0.3。其他選項保持默認。

Step6：網格劃分。

       為了對應前面公眾號文章的結果，此處將整體網格尺寸設置為0.4mm，孔周圍局部網格尺寸設置為0.05mm。不得不說HW的Refine命令是真的好用！

Step7：為網格賦予屬性。

       網格劃分完成以后，生成的網格沒有任何屬性，因此不能進行計算。我們需要把剛才建立的單元類型、單元屬性和材料屬性賦予給網格。單擊Components中的auto1（我們建立的模型），將Card Image設置為HM_COMP，將Type（單元類型）、Property（單元屬性）、Material（材料屬性）分別設置為我們在Step3、4、5中建立的三個“PLANE”。

Step8：建立載荷和邊界條件。

       1. 建立載荷：在Model模型樹下的空白處右擊選擇Create→Load Collectors，并將其命名為“LOAD”。然后點擊命令面板中的Analysis，選擇pressure，在pressure中將選擇器設置為“free edges”，然后選擇要施加載荷的邊，并將載荷值設置為-1。單擊Create完成載荷創建。

       2. 建立約束：在Model模型樹下的空白處右擊選擇Create→Load Collectors，并將其命名為“SUPPORT”。然后點擊命令面板中的Analysis，選擇Constrains，在Constrains中將選擇器設置為“free edges”，然后選擇要施加約束的邊。單擊Create完成約束創建。

       建立好載荷和邊界條件的有限元模型如下圖：

Step9：建立載荷步。

       在Model模型樹下的空白處右擊選擇Create→Load Step，并將其命名為“WORK”。單擊“WORK”，將Loadcol IDs設置為Step9建立的“LOAD”和“SUPPORT”。

Step10：設置求解控制卡片。

       單擊命令面板中的Analysis，選擇control cards，選擇/SOLU（進入求解模塊）和SOLVE（開始求解）。這樣設置完成后，將求解文件導入ANSYS中，ANSYS會自動求解。

Step11：導出cdb求解文件。

       單擊File→Export，選擇Solver Deck，將文件名設置為“work”，保存在桌面上，將Export設置為Displayed，單擊Export完成導出。

Step12：將求解文件導入ANSYS中并求解。

       打開ANSYS經典，單擊File→Read Input From，選擇剛才生成的名為“work”的cdb文件。然后ANSYS會自動求解。

Step13：后處理。

       進入后處理，觀察等效應力結果，發現其與之前使用Workbench計算的結果完全一致，這是因為ANSYS經典和Workbench使用的是相同的求解器， 不存在哪個精度高哪個精度低的問題。

       大家可能會覺得，使用HyperMesh和ANSYS聯合仿真，比單獨使用ANSYS經典或Workbench更復雜了。的確是這樣，對于這種簡單的結構分析，使用ANSYS特別是Workbench會極大地提高效率，但處理其一些復雜模型，比如各種聯結（如螺栓聯結、鉚接等）較多的模型，HyperMesh還是很有優勢的，畢竟人家是世界領先的通用前處理軟件，沒有金剛鉆，也不敢攬瓷器活不是？

歡迎大家點擊在看和轉發支持！掃描二維碼關注公眾號，一起聊聊力學和有限元那點兒事。