Hyper-Mesh
關(guān)注創(chuàng)建者：小周原創(chuàng) 創(chuàng)建時間：2019-07-19
Hyper-Mesh的視頻教程
Hyper-Mesh前處理工具搭建模型的實(shí)用方法
本課程講授Hyper-Mesh前處理工具搭建網(wǎng)格模型的實(shí)用方法，銜接我在博客上介紹的科研仿真技術(shù)。博客中沒有介紹模型的搭建過程及相關(guān)處理命令，因此我錄制一個課程對這部分進(jìn)行講解。
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Hyper mesh 2D邊界層繪制
本教學(xué)視頻將詳細(xì)介紹如何在HyperMesh中進(jìn)行2D邊界層的繪制。HyperMesh作為一款功能強(qiáng)大的前處理軟件，廣泛應(yīng)用于幾何創(chuàng)建、幾何導(dǎo)入及修補(bǔ)、網(wǎng)格生成和網(wǎng)格編輯等領(lǐng)域。通過本視頻的學(xué)習(xí)，您將掌握在HyperMesh中創(chuàng)建和編輯2D邊界層網(wǎng)格的關(guān)鍵步驟，為后續(xù)的流體計(jì)算或其他仿真分析打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。 視頻內(nèi)容概覽： 軟件界面與工具介紹： 簡要介紹HyperMesh的用戶界面，包括菜單欄
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Hyper-Mesh的實(shí)例教程
因Hyper mesh 具有強(qiáng)大的有限元前處理功能，故在此對基于Hyper mesh 的輪胎建模進(jìn)行講述。輪胎胎體建模時，首先要進(jìn)行二維建模：
一 二維輪胎網(wǎng)格劃分：
在Hyper mesh中打開二維輪胎模型：
圖1.
第2章_單位一致性.pdf
第1章_常見錯誤.pdf
第3章_HyperMesh中的幾何.pdf
第4章_網(wǎng)格劃分基礎(chǔ).pdf
第6章_2D網(wǎng)格劃分.pdf
第7章_3D網(wǎng)格劃分.pdf
第5章_1D網(wǎng)格劃分.pdf
第8章_單元質(zhì)量和檢查.pdf
第9章_材料與屬性信息.pdf
第12章_線性屈曲分析.pdf
第10章_邊界條件和載荷.pdf
第11章_線性靜態(tài)分析.pdf
第13章_非線性分析.pdf
第14章_后處理.pdf
本次資料經(jīng)過本人多年畫網(wǎng)格經(jīng)驗(yàn)及結(jié)合眾多項(xiàng)目積累的成果。
知識庫
操作技巧
工作流程
實(shí)體模型切割
面分割
2D網(wǎng)格
3D網(wǎng)格
合并重復(fù)性網(wǎng)格（共節(jié)點(diǎn)）
導(dǎo)出網(wǎng)格
輪胎的頻響分析是基于模態(tài)分析進(jìn)行的，屬動力學(xué)分析：
*STEADY STATE DYNAMICS,FREQUENCY
輪胎自由及載荷狀態(tài)下的模態(tài)如下：
現(xiàn)在，基于模態(tài)仿真信息進(jìn)行輪胎自由頻響分析inp文件的編寫：
*HEADING
Step3:FRF based free mode from step2free_mode_.inp
*RESTART,READ
**（先進(jìn)行基于模態(tài)分
析的重啟動分析）
*NSET,NSET=FRF_OUT
PUT
360,149,323
（360為輪心點(diǎn)）（加載點(diǎn)為輪心Z向，響應(yīng)點(diǎn)為胎面和胎側(cè)點(diǎn)）點(diǎn)的選取基于Hyper mesh進(jìn)行查看：
展開 故實(shí)際建模中，需要同時考慮建模精細(xì)程度與計(jì)算效率，控制建模尺度與網(wǎng)格單元類型，目前可采用有限元商用軟件進(jìn)行四面體快速建模，為控制單元規(guī)模和便于后語網(wǎng)格優(yōu)化與處理，本文將綜合多個前處理軟件（包含Hyper Mesh、Apex、Patran）的優(yōu)勢功能，實(shí)現(xiàn)快速、有效和合適的有限元網(wǎng)格建模，最后基于實(shí)際產(chǎn)品結(jié)構(gòu)進(jìn)行方法驗(yàn)證與應(yīng)用，驗(yàn)證該方法的正確性和有效性。
2 有限元網(wǎng)格建模理論
1960年Clough在研究彈性力學(xué)的平面應(yīng)變問題時首次提出了有限單元法。1963—1964年，Besseling、Melosh和Jones等證明了有限單元法與基于變分原理的里茲法是等價的[5]。其基本思路：將連續(xù)的求解域離散成一組有限個單元的集合體，進(jìn)而解析地逼近求解區(qū)域；同時在每個單元內(nèi)假設(shè)近似函數(shù)來表示全求解域待求解的未知場函數(shù)，如果近似函數(shù)是單元節(jié)點(diǎn)位移的插值函數(shù)，那么根據(jù)變分原理就能建立單元剛度矩陣。這樣，一個連續(xù)的無限自由度問題就轉(zhuǎn)變?yōu)榍蠼怆x散單元節(jié)點(diǎn)位移的有限自由度問題。依據(jù)最小位能原理，若單元滿足問題的收斂性要求，則隨著求解區(qū)域內(nèi)單元數(shù)目增加、尺寸縮小，近似解也收斂于精確解[6]。
使用有限單元法求解三維結(jié)構(gòu)動力學(xué)問題，可以對空間域進(jìn)行離散，單元位移場的插值函數(shù)為：
式中，u是單元內(nèi)位移函數(shù)列陣，是單元節(jié)點(diǎn)位移列陣，N是形狀函數(shù)矩陣。
利用幾何方程和物理方程建立單元應(yīng)力與節(jié)點(diǎn)位移的關(guān)系：
式中，Ke是單元剛度矩陣。
單元質(zhì)量矩陣Me可以用位移插值函數(shù)來建立，稱為一致質(zhì)量矩陣或耦合質(zhì)量矩陣；若將單元的分布質(zhì)量用靜力等效原則集中到單元節(jié)點(diǎn)上，即為集中質(zhì)量矩陣。
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Hyper-Mesh的相關(guān)專題、標(biāo)簽、搜索
Hyper-Mesh的最新內(nèi)容
</p><p><strong>Design Explorer</strong></p><p>Design Explorer非常類似于HyperStudy，我們把HyperStudy的功能移植到了Hyper Mesh里。
本次資料經(jīng)過本人多年畫網(wǎng)格經(jīng)驗(yàn)及結(jié)合眾多項(xiàng)目積累的成果。
知識庫
操作技巧
工作流程
實(shí)體模型切割
面分割
2D網(wǎng)格
3D網(wǎng)格
合并重復(fù)性網(wǎng)格（共節(jié)點(diǎn)）
導(dǎo)出網(wǎng)格
4 單元拼接建模驗(yàn)證
以B結(jié)構(gòu)艙段為例，由于該艙段下部較為簡單，在幾何建模軟件中將其切割為上、下兩部分，上部分結(jié)構(gòu)復(fù)雜，采用MSC.Apex軟件進(jìn)行二階四面體網(wǎng)格劃分，下部分結(jié)構(gòu)依托Hyper Mesh軟件進(jìn)行手動六面體網(wǎng)格建模。
DYNA可以在ANSYS下面建模，也可以在Hyper mesh、以及LS公司自己的前后處理系統(tǒng)lsprepost（功能相比ANSYS要弱）里面建模，建模后提交K文件計(jì)算，目前來看，貌似單獨(dú)的LS-DYNA求解速度要慢于ANSYS/DYNA求解速度。
本文使用CATIA三維繪圖軟件創(chuàng)建了風(fēng)扇的模型，用Hyper mesh幾何處理，最后使用STAR CCM+計(jì)算軟件求解，介紹了冷卻風(fēng)扇的氣動性能數(shù)值計(jì)算方法、求解方法以及模型計(jì)算參數(shù)的選取.計(jì)算并分析了冷卻風(fēng)扇的靜壓與流量的關(guān)系，數(shù)值結(jié)果與試驗(yàn)值進(jìn)行對比，證明了計(jì)算模型和計(jì)算方法的準(zhǔn)確性；同時，對風(fēng)扇內(nèi)部壓力場、速度場進(jìn)行分析，所得結(jié)果為進(jìn)一步研究新能源汽車?yán)鋮s風(fēng)扇提供了一定的理論基礎(chǔ)與參考意義.
1.2.2 建模流程
1）根據(jù)工程圖紙，利用三維軟件Solid works建模，導(dǎo)入到Hyper mesh分析軟件中。
2）采用梁的截面形狀定義系統(tǒng)結(jié)構(gòu)型鋼的參數(shù)，將氫系統(tǒng)的框架結(jié)構(gòu)劃分為氣瓶支架、電堆支架、散熱器支架。
對于規(guī)整的框架模型其實(shí)這樣建模優(yōu)勢還是很大的，但那時感覺這樣還是偏于麻煩，因?yàn)橐浐芏帱c(diǎn)的坐標(biāo)，所以更偏向于專業(yè)的建模軟件建立好框架再導(dǎo)入ansys中：
實(shí)際上，這種外部建模導(dǎo)入的方式更加通用，不光適合于ansys，還適合于hyper-mesh等軟件，但是需要注意兩點(diǎn)問題：
① 一般需要轉(zhuǎn)換為step/iges這種存儲草圖/曲線的中間格式，并且需要在導(dǎo)出的時候選擇對應(yīng)的選項(xiàng)來確保框架會被導(dǎo)出
Mesh中的截面創(chuàng)建工具HyperBeam：
創(chuàng)建好截面之后，退出HyperBeam可以在模型樹中找到剛剛創(chuàng)建的截面屬性，并且能直接對尺寸進(jìn)行編輯：
自定義截面
當(dāng)然很多時候，除了標(biāo)準(zhǔn)截面之外還經(jīng)常遇到各種異形截面。
mesh進(jìn)行查看：
因Hyper mesh 具有強(qiáng)大的有限元前處理功能，故在此對基于Hyper mesh 的輪胎建模進(jìn)行講述。輪胎胎體建模時，首先要進(jìn)行二維建模：
一 二維輪胎網(wǎng)格劃分：
在Hyper mesh中打開二維輪胎模型：
圖1.
