本貼原創(chuàng)，作者：AltairChina 

本講假設(shè)求解器是OptiStruct，但是對ANSYS，NASTRAN等一系列求解器也適用。

《唐伯虎點(diǎn)秋香》里，唐伯虎進(jìn)華府做下人的時候，他的編號是9527，為什么不用名字而用編號呢？大概這樣管家可以少用一點(diǎn)內(nèi)存。

回到HyperMesh中來，HyperMesh中的對象除了以下37種對象有名字之外，其余類型的對象都只有編號。

名字基本上是前處理的概念，幾乎所有對象到了求解器就只剩ID號了。求解器讀取fem文件的時候是自動跳過這些信息的（fem文件的注釋）。大部分時候我們都希望名字里面能包含比較多的信息，比如component的名字要包含材料厚度信息，工況名字要包括工況的物理意義等。

不同的應(yīng)用場景會對名字和ID號有不同的要求，本文通過9個虛擬應(yīng)用場景展開講解，方便大家理解。

場景1：增加/修改/刪除asm/component/material/prop名的字后綴或者前綴

場景2：將prop的名字修改為component的名字，如果prop同時賦給了多個component，需要分別復(fù)制一份。

場景3：比場景2再進(jìn)一步：把屬性按照單元進(jìn)行分拆

場景4：把component的ID號改為屬性的ID號

場景5：按照空間位置的排列進(jìn)行編號

場景6：基于相鄰單元的連接關(guān)系對單元和節(jié)點(diǎn)進(jìn)行重新編號

場景7：載荷工況是標(biāo)準(zhǔn)化的include文件，要求網(wǎng)格文件中的加載點(diǎn)有確定的ID號。

場景8：為各個include文件指定不重疊的id范圍

場景9：沒有include文件，但希望各個component的單元ID號放在規(guī)定的ID號范圍內(nèi)。

 

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名字

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場景1：增加/修改/刪除asm/component/material/prop名的字后綴或者前綴

Step1，運(yùn)行腳本syncTools8.tcl

Step2，找到最后的工具并填寫相應(yīng)的后綴/前綴

Step3，點(diǎn)擊rename并在彈出的界面下選中要修改名稱的component

在model browser里面看到已經(jīng)完成了名字的修改

思考題：會寫tcl腳本的同學(xué)可以想一想如何避免對本來就是prt_開頭的零件不追加前綴。

 

場景2：將prop的名字修改為component的名字，如果prop同時賦給了多個component，需要分別復(fù)制一份。

模型如下：

它們的prop都是同一個叫做frm的殼單元屬性。

Step1，運(yùn)行腳本syncTools8.tcl

Step2，找到工具

運(yùn)行腳本后實(shí)現(xiàn)了屬性按照零件進(jìn)行分拆

場景3：比場景2再進(jìn)一步：把屬性按照單元進(jìn)行分拆。這樣可以直接在OptiStruct或者HyperStudy中把每一個單元的厚度創(chuàng)建成設(shè)計變量進(jìn)行優(yōu)化。

Step1，先為每一個單元創(chuàng)建一個component，并將該單元move進(jìn)去

開始時模型是這樣的一個component，只有一個屬性frm

運(yùn)行如下腳本

分拆后的components如下圖：

接下來選中這些components，并把frm1屬性賦給所有選中的components，這在HyperMesh2017版本中很容易實(shí)現(xiàn)。

Step2，運(yùn)行腳本syncTools8.tcl中的功能后結(jié)果如下（只顯示了一小部分）

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ID

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名字是給人看的，而ID號基本上是給程序用的。

在開始正式介紹各種ID管理功能之前，先說一下控制ID號有什么應(yīng)用上的價值。

1、方便選擇

HyperMesh在選擇對象的時候總是可以按照ID號進(jìn)行選擇，比如1-10000，選擇后你可以復(fù)制、移動、加載創(chuàng)建幾何等等各種操作。

HyperMesh支持各種書寫方式，總的規(guī)則是由5個部分組成：

<start number> - <end number> by <increment value>

后面的4個部分都是可以省略的

-可以用through或thru或t簡寫

by可以寫成b

以下是一些例子：

127

127 – 722

300 through 600

300 thru 600

300 t 600

1000 - 2000 by 100

1000 - 2000 b 100

另外，也可以使用英文的逗號將多個列表連接起來。

例如：

1, 3, 4, 5, 100

3, 5, 8 - 10, 800, 850

1 - 100 by 2, 77, 400 t 500 b 3

2、方便寫腳本

大部分HyperMesh用戶都是通過交互的方式使用軟件，但是對于腳本開發(fā)人員來說很多時候在腳本運(yùn)行期間需要通過命令自動選中需要的對象。如果ID號的規(guī)律是事先知道的，那腳本中就不需要再處理ID號了。

3、模型的重用

如果ID號是彼此分開的，模型的網(wǎng)格和工況只需要通過include文件就可以實(shí)現(xiàn)重用。

場景4：把component的ID號改為屬性的ID號（當(dāng)然這就要求每個component有專屬的屬性，否則就會有ID號重復(fù)的錯誤了）

這個工具也是在這個腳本里面

結(jié)果如下：

 等一等，這個腳本并不是標(biāo)準(zhǔn)HyperMesh的一部分，你需要下載一下

下載鏈接：xxxxxxxxxxxxxxxxxxx

除了以上功能該腳本還提供了很多別的功能

1、同步HyperMesh數(shù)據(jù)庫id和求解器id，二次開發(fā)的人會關(guān)心，主要是對顯式分析求解器有影響，不搞二次開發(fā)的放心跳過。

2、各種rename功能，看名字就知道怎么用了

3、通過屬性創(chuàng)建component

一個腳本不可能解決所有問題，如果你在實(shí)際工作中遇到其它類似的問題又沒有解決方式，記得聯(lián)系澳汰爾公司的技術(shù)支持。

場景5：按照空間位置進(jìn)行編號。這部分內(nèi)容可以從幫助文件找到。用這種方法可以在用戶定義的局部坐標(biāo)系（笛卡爾坐標(biāo)或柱狀坐標(biāo)）兩個相互垂直的方向上對四邊形單元或節(jié)點(diǎn)進(jìn)行重編號。

使用該工具需要先把user profile選擇為Aerospace

然后就可以在新增的Aerospace下拉菜單中找到Spatial ID manager

重新編碼前單元的ID如下：

按坐標(biāo)系重編號的步驟如下：

Step1，選擇需要重新編號的一組節(jié)點(diǎn)或者單元。

Step2，選擇局部坐標(biāo)系。

Step3，在Start Id那欄填入一個數(shù)字ID編號，新編號范圍不能與與現(xiàn)有的編號沖突。

Step4，指定第一根軸方向、容差和ID編號增量1。

Step5，指定第二根軸方向、容差和ID編號增量100。

Step6，點(diǎn)擊Renumber單元重新編碼后X增量為1，Y增量為100。

如果是回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)，需要使用圓柱坐標(biāo)系。操作方法類似

結(jié)果如下圖：

場景6：基于相鄰單元的連接關(guān)系對單元和節(jié)點(diǎn)進(jìn)行重新編號

有時單元和節(jié)點(diǎn)的重新編號是基于單元/節(jié)點(diǎn)的連接方向而不是局部坐標(biāo)系方向。這時場景5的方法就無法使用了。這時需要讓HyperMesh根據(jù)單元的相鄰關(guān)系來實(shí)現(xiàn)ID號的遞增。用這種方法必須選擇起始單元或節(jié)點(diǎn)和臨近的連接單元或節(jié)點(diǎn)來指示第一方向和第二方向（類似于坐標(biāo)系的原點(diǎn)/第一軸/第二軸）。這些被重新編號的單元必須是彼此相連的，而且必須是映射模式的四邊形單元。

操作過程如下：

1.     將類型（Type）選為Adjacent。

2.     為Select Entities指定單元或節(jié)點(diǎn)，輸入Start Id即開始編號的數(shù)字。

3.     選擇第一方向的單元或節(jié)點(diǎn)、指定ID編號增量。此時選擇的單元或節(jié)點(diǎn)需要與起始的具有連接關(guān)系。

4.     選擇第二方向的單元或節(jié)點(diǎn)、指定ID編號增量。此時選擇的單元或節(jié)點(diǎn)也需要與起始的具有連接關(guān)系。

點(diǎn)擊Renumber按鈕實(shí)現(xiàn)單元（或節(jié)點(diǎn)）重新編號

說明：容差的設(shè)置對重新編號的影響

容差是用來將節(jié)點(diǎn)或單元組合起來，以得到正確有序的重新編號的一種方法。例如，你有一個簡單的結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格，該網(wǎng)格在局部X方向上，節(jié)點(diǎn)間距為5mm，在局部Y方向上，節(jié)點(diǎn)間距為2mm。你想以101為起始編號，重新對節(jié)點(diǎn)進(jìn)行編號。并且在局部X方向上，編號增量為1（例如101，101+1，101+2等等），在局部Y方向上，編號增量為10（例如101，101+10，101+20等等）。

如果你用的容差為1mm（該值<5mm并且<2mm的節(jié)點(diǎn)間隙），重新編號結(jié)果如下:

在實(shí)際場景中，很少能得到上述例子中那樣的網(wǎng)格，因?yàn)橥ǔ９?jié)點(diǎn)間的間隙是變化的，會如下圖所示。現(xiàn)在你想得到一樣的重新編號，用了同樣的容差（1mm）

得到的結(jié)果會是這樣的：

正如你在上圖所看到的，重新編號的效果不符合預(yù)期。這是因?yàn)楣?jié)點(diǎn)間的最小間隙是0.5mm，小于了1mm的容差。如果你將容差減小到0.1mm，就會得到正確的重新編號。

我們要介紹的最后一種ID管理工具叫ID manager，它可以規(guī)定每一個include文件的范圍，鎖定id，保留id給未來使用等，ID manager的界面如下：

場景7：載荷工況是標(biāo)準(zhǔn)化的include文件，要求網(wǎng)格文件中的加載點(diǎn)有固定的ID號。

原始模型如下（只看最下面的4個加載點(diǎn)）

Step1，先用renumber面版將4個加載點(diǎn)分別renumber到1000000，2000000，3000000，4000000

結(jié)果如下：

Step2、打開ID Maganer，在node那一行右擊選擇lock>Discrete IDs

選擇4個節(jié)點(diǎn)后，后面#locks一列多了一個數(shù)字

這樣這4個節(jié)點(diǎn)就不會受renumber操作的影響了，除非在相同的界面右擊進(jìn)行unlock。這樣就可以放心大膽地把載荷工況做成固定ID號的include文件了。

 

場景8：為各個include文件指定不重疊的id范圍。目的是避免在導(dǎo)入的時候發(fā)生ID號沖突及自動renumber（HyperMesh會進(jìn)行重新編號，把沖突的ID號放在當(dāng)前最大ID號的后面）。

因?yàn)閕d管理經(jīng)常和include文件一起出現(xiàn)，所以先介紹一下include文件的概念和基本操作。Include文件是為了方便對大模型的各個子系統(tǒng)分別進(jìn)行創(chuàng)建和管理。比如汽車的底盤、車身、車門等子系統(tǒng)分別保存在各自的include中，載荷工況數(shù)據(jù)也可以保存在單獨(dú)的include文件中，材料數(shù)據(jù)也可以是單獨(dú)的include文件。整車分析的時候只需要把各個子系統(tǒng)的include文件包含進(jìn)來并進(jìn)行連接（在整車模型中通常是在兩個RBE2的獨(dú)立節(jié)點(diǎn)之間創(chuàng)建cbush單元），然后再加上整車的工況include文件就可以進(jìn)行整車級的分析了。

Include文件格式和普通的求解器文件完全一致。順便提一句，有限元中的include文件和c語言中的#include頭文件是一樣的。例如python的c語言接口頭文件是開頭幾行是這樣的

意思是把后綴為.h的三個文件的內(nèi)容粘貼到這里。編程文件的頭文件可以進(jìn)行任意級嵌套，有限元的include文件也是如此，只不過除非是超級復(fù)雜的裝配模型，很少有人真的會去創(chuàng)建很多級的嵌套。

以下是一個簡單的include文件例子。

有如下兩個OptiStruct求解文件，其中input.fem是主文件（也就是提交求解的時候被選擇的文件），sub2.inc是include文件，提交求解的時候只需要放在相應(yīng)的目錄即可。

求解器實(shí)際讀取到的內(nèi)容相當(dāng)于用sub2.inc的文件內(nèi)容替代INCLUDE那一行

創(chuàng)建include文件在HyperMesh中只需要在model browser中右擊并選擇Create >Include File

將視圖類型調(diào)整到include view

就可以編輯include文件的存放路徑以及include文件的類型是模型/工況/IO了

然后把要放入某一個include文件的對象用鼠標(biāo)拖拽到include文件的名字上就可以了。

下例中已經(jīng)把模型中的各個零件按照include文件進(jìn)行了整理

接下來為各個include文件指定不同的ID號范圍（不允許有重疊）

Step1，打開ID manager

Step2，依次右擊每一個include文件，選擇edit，在對話框中輸入要求的id范圍。如果現(xiàn)有的對象id有不在該范圍的會出現(xiàn)在#Overflow列中。

編輯后的結(jié)果如下：

Step3，消除overflow

右擊Correct overflow即可完成

完成后的id情況如下

為了避免重復(fù)勞動，可以在空白處右鍵單擊將所有id管理的信息導(dǎo)出到csv文件進(jìn)行保存。下次直接導(dǎo)入csv文件即可完成ID號的設(shè)定。

更詳細(xì)的ID Manager使用方法請參考幫助文件。

 

場景9：希望把各個component的單元ID號放在規(guī)定的ID號范圍內(nèi)，但是沒有include文件。

如果可以使用空間某個局部坐標(biāo)系將各個component區(qū)分開，可以使用前面場景5的方法，否則需要使用renumber面板進(jìn)行多次renumber。

Step1，將所有對象renumber到很大的ID號。目的是把后面步驟要用的ID段空出來。

Step2，對每個component分別進(jìn)行renumber（略）

如果，模型很小，這樣的手工操作是可以的，如果零件數(shù)量很多，可以考慮寫一個腳本

 

本文介紹的名字和ID都是很不起眼的工具，你可以完全忽略這些知識，但是技多不壓身，先收藏著也無妨，萬一哪天發(fā)現(xiàn)需要了可以再翻出來看看。

 

最后申明一點(diǎn)：腳本有風(fēng)險，使用前請先備份好原始模型。

如有技術(shù)咨詢，可發(fā)郵件至support@altair.com.cn 或致電400 619 6186咨詢。