morph的案例
ANSA/Morphing介紹之一 ——Box-Morphing
ANSA中的Morphing功能是可以實現模型的快速更新。Morphing的操作對象包括：面單元、實體單元與幾何CAD模型。
Morphing具有兩種基本類型：Box-Morphing與Direct-Morphing。
今天我們就從Box-Morphing談起。
如果使用過ANSA的用戶對于Morphing功能的最初認識就是搭建一個變形框。而這個變形框就是Box-Morphing的最顯著特征。
Box-Morphing的設計思想是將目標對象的整體或者某一區域加載到不同的變形框中，通過調整變形框邊緣的控制點，從而實現目標造型的更新。
一、變形框的類型
根據目標對象的不同，ANSA提供了多種類型的Box。
1、Hexahedral-box 是最基礎的變形框。
圖1
矩形變形框
2、Cylindrical-box是針對軸對稱與柱坐標下的變形框。
圖2
軸對稱變形框
3、2D-Morphing-box是二維的平面變形體。
圖3
二維變形體
4、1D-Morphing-box是基于邊界的線條型變形體。
圖4
一維變形體
二、變形框的控制
在基于網格或者幾何模型搭建變形框后，就可以根據實際的需要進行變形操作。在界面中的Box_Morphing操作集群下，包括的按鈕都是可以針對已有的Box控制點進行調整與控制的。
圖5
變形框控制按鈕
同時在調整參考點后，還可以將控制轉化為一個設計參數，存入變形的歷程中。
圖6
將控制過程轉換為參數
三、Nested單元
對于模型中包括連接的部位，ANSA的Morphing中提供了Nested單元。
展開 輪胎界面morphing優化
在產品設計中，如果產品結構進行了局部修改，應用ANSA Morphing功能，建立參數控制Box框，并對Morphing Box框進行控制編輯，可以得到新的幾何或網格模型，節省重復建模時間。
Morphing修改輪胎截面實現目標與方法——給出3中修改輪廓和內部連接區域的方法：
1. 將側面局部區域調整后，整體結構拉長如圖1；
2. 對胎側的局部厚度增厚，保持外輪廓線不變，把內輪廓線及相應的區域向內調節，如圖2；
刪除內側連接線段，如圖所示，把內側關聯的線段平移到內側位置如圖3。
方案1：
建立一個3D的morphing box框，如圖4所示把模型包圍在內，并且設置box框的節點沿邊界線方向延伸即可。
通過參數控制其變形量
方案2：
建立2D morphing box框如圖5所示，并且設置box框節點沿邊界線平移即可。
通過參數控制其變形量
方案3：
建立2D morphing box框如圖6所示，并且設置box框節點沿邊界線平移即可。
通過參數控制其變形量
輪胎界面morphing優化.rar
展開 ANSA的morphing mesh功能
ANSA的morphing mesh功能
最近研究了下ANSA的morph模塊，發現的確是個很有用的功能，在修改體積較大模型的局部時會很有效率，而這在復雜結構的設計中很常見，下面就來談談morph的使用。
通過Morph功能實現模型局部的修改大致可以分為三步
1.
建立BOX，這個BOX需要大致包含所需要修改的特征
2.
微調BOX，使之與目標特征相契合。
3.
調整BOX，并使FE模型與之關聯，達到修改的目的。
建立BOX
這一步只是建立一個能夠裝載目標區域的粗略BOX，ANSA提供了多種建立BOX的方法，包括矩形框（ortho）、圓柱形（Cylindrical）、平面（2D）、線形（1D）以及可以適應邊界形狀的變形框。
矩形框（ortho）
圓柱形（Cylindrical）
平面（2D）
線形（1D）
各種形狀的BOX
微調BOX：
微調BOX是為了讓BOX與需要進行形狀調整的特征更好的契合，這樣在后期對BOX進行操作的時候，這些特征也能不受干擾的進行同步。
MORPHING操作最大的難點即在此處，ANSA提供了大量的調整手段，可以針對點、線、面以及BOX整體進行操作，對BOX進行參數化或者無參的調整。同時，ANSA還提供了direct morphing的高級操作，可以更簡潔的進行局部操作。
調整BOX：
在進行微調之后，將FE模型與BOX關聯，這樣針對BOX的操作同時會同步在FE模型上，調整BOX，使FE模型達到預期的目的，此時，某些單元可能會出現畸形，這時候只要選擇reconstruct功能，即會生成新的網格。
展開 ANSA MORPH 模塊在安全氣囊形狀優化的應用
因此在安全系統開發的過程中，經常需要對氣囊的形狀進行優化，如果從優化從幾何建模開始，優化的迭代周期將會十分漫長，這里，筆者介紹一種給為快捷的方式，即通過ANSA軟件的MORPH模塊，直接改變有限元網格，并實現模型關鍵部位尺寸的參數化，以便使用ISIGHT軟件驅動這一模型，為后續優化計算做好準備。
PAB氣囊的參考網格如圖所示，本例介紹如何在ANSA MORPH模塊中建立MORPH BOX, 驅動這兩個尺寸。
建立MORPH BOX的時候，我們把這個BOX建得比模型稍大一些，為模型的尺寸改變留下空間，如果一些重要的尺寸不希望改變，我們可以通過切割變形框，把這一部分獨立出來，如果一地方的形狀需要更精確的控制的，MORPH BOX 還可以貼合到曲面或者形狀的邊界上。在本例中氣囊的參考網格的方形部分為剛性支撐部分，不希望其網格形狀有所改變，因此，可以采取如下的形式建立設計MORPH BOX
本例中，通過控制相關MORPH BOX相關節點，從而改變網格形狀，改變后，效果如下圖所示。
氣囊模型建立完成后，集成到完整的約束系統中，通過ISIGHT驅動A\B這兩個參數，并聯立相關求解器進行計算，從DOE結算結果可以發現，相比與尺寸B,尺寸A對假人的頭部與頸部傷害值影響更為靈敏，并且與傷害值的關系是非線性的，通過實際分析，我們也可以知道，在氣囊點火時刻不變的前提下，尺寸A直接影響了假人與氣囊的接觸時刻，所以這個尺寸對假人的傷害指標是比較重要的。
展開 
MORPHING------功能強大的網格參數化變形工具
在產品設計中，如果產品結構進行了局部修改，應用ANSA Morphing功能，建立參數控制Box框，并對Morphing Box框進行控制編輯，可以得到新的幾何或網格模型，節省重復建模時間。
下面介紹Morph的直接應用——Depress：
應用ANSA軟件 Direct Morphing> Depress功能可以很方便在殼網格上添加條紋，用戶可以自定義中心線和截面形狀如下圖所示。
激活Depress功能，選擇一組連續的3D-Curves。
點擊鼠標中間確認，然后選擇單元，選擇單元的區域必須覆蓋曲線所在區域。
在下一個窗口中，用戶可以指定尺寸、形狀和類型，此外單元長度也可以設置。點擊NEXT按鈕，彈出一個警告窗口。
經確認，用戶可以選擇網格重構或網格區域平滑處理。
點擊Reconstruct重新構造局部網格，如果需要可以取消某些特征的選擇，點擊中鍵確認。
在Old和New網格之間進行切換，選擇最合適的網格。
確認后，創造新的特征，并生成新的Morph BOX框，此外自動定義了兩個變形參數，可以處理特征截面的寬度和截面高度。
展開 在ANSA中使用Morph模塊實現模型參數化
在產品設計中，如果產品結構進行了局部修改，應用Ansa Morph模塊，建立參數控制Box，并對Morph Box進行控制編輯，可以得到新的幾何或網格模型，節省重復建模時間，并且模型實現了參數化之后，優化軟件如ISIGHT能更方便的驅動這些參數來實現對零件結構的更改，找到滿足使用條件的最佳結構形式。
附件中以發動機連桿這一零件為例，介紹如何實現基于網格的結構特征參數化
在ANSA中使用Morph模塊實現連桿網格模型參數化-.pdf
關于morph的例子
在ansa里使用morph參數化改變圓柱裝網格的的內經或者外徑。
步驟：
1.使用cylind建立box；
2.再使用concentric建立同心box；
3.使用load加載box
4.modification--radius--inner 修改圓柱內經，也可使用outer修改外徑
注意：如果只需要修改內徑尺寸，則box不應包括外徑處的節點，只修改外徑同理。
morph.rar
ANSA實例教程分享----morph
Morphing.part1.rar
Morphing.part2.rar
ANSA實例教程分享----morph
Morphing.part2(1).rar
Morphing.part1(1).rar
Hypermorph在CAE結構優化中的應用
今天跟大家分享一下關于morph volume法的簡單應用。
圖1 車身地板縱梁
圖2 前大燈橫梁
morph volume的實際操作
目的：將縱梁接頭處z向增加10mm
步驟1：創建控制體
tools→Hypermorph→morph volumes→creat，按下圖設置，選擇需要變形的網格單元
步驟2：細分控制體
tools→Hypermorph→morph volumes→split/combine，我們要將變動的區域和不動的區域分開，選擇volume的一個邊，出現一個“X”，然后split就完成了切分，紅色的小點是生成的handle，如下圖：
步驟3：處理變動區域和不動區域間的運動關系
tools→Hypermorph→morph volumes→update edges ,圖中紅色標記即為需要打斷的運動關系。
步驟4：移動handle實現組件變形
tools→Hypermorph→morph→move handle，
translate，先將選中的handle向-Z向移動10mm。如下圖：
morph后的效果如下圖：
展開 ansa中文教程
morph_basic.part4.rar
morph_basic.part2.rar
morph_basic.part1.rar
morph_basic.part3.rar
【HyperWorks優化實例向導】之自由形狀優化
Altair OptiStruct? 自由形狀優化算法：
classic 和 vertex morphing
Altair OptiStruct? 自由形狀優化算法分 classic 和 vertex morphing 兩類，vertex morphing 方法自由度更大，但是計算量也會隨之大幅度增加，而且 vertex morphing 方法目前還是 beta 版本，使用時需謹慎。
對于2D單元：
classic 方法中的變量只能是自由邊上的節點。節點可以沿著 2D 單元自由邊法向移動。
vertex morphing 方法中的變量可以是任意節點，面內的節點的運動方向是單元法向，外側節點可以沿著 2D 單元自由邊法向移動。
以下動畫是一個2D自由形狀變量的例子：
對于3D單元：
classic 和 vertex morphing 方法中的節點變量都只能是外表面的節點（自動忽略內部節點），而且都只能沿著外表面的法向運動。
以下動畫是 3D 自由形狀優化的一個例子：
接下來我們通過具體的例子來說明用法。
例1 內外邊界節點優化 （classic 方法）
優化三要素
變量節點位置如下圖所示，限制四個角點只能沿著y軸方向移動。
展開 【HyperWorks優化實例向導】之自由形狀優化
Altair OptiStruct? 自由形狀優化算法：
classic 和 vertex morphing
Altair OptiStruct? 自由形狀優化算法分 classic 和 vertex morphing 兩類，vertex morphing 方法自由度更大，但是計算量也會隨之大幅度增加，而且 vertex morphing 方法目前還是 beta 版本，使用時需謹慎。
對于2D單元：
classic 方法中的變量只能是自由邊上的節點。節點可以沿著 2D 單元自由邊法向移動。
vertex morphing 方法中的變量可以是任意節點，面內的節點的運動方向是單元法向，外側節點可以沿著 2D 單元自由邊法向移動。
以下動畫是一個2D自由形狀變量的例子：
對于3D單元：
classic 和 vertex morphing 方法中的節點變量都只能是外表面的節點（自動忽略內部節點），而且都只能沿著外表面的法向運動。
以下動畫是 3D 自由形狀優化的一個例子：
接下來我們通過具體的例子來說明用法。
例1 內外邊界節點優化 （classic 方法）
優化三要素
變量節點位置如下圖所示，限制四個角點只能沿著y軸方向移動。
01優化結果
02優化迭代動畫
例2 內外邊界節點優化 （vertex 方法）
本例中將節點移動的最遠距離通過 2D 單元進行限制，這些單元需要設置為 BMFACE 單元類型。
01優化前的應力分布
02優化后的應力分布
03變形結果
04優化結果
（對，你沒有看錯，應力變成了10%?。?/span>
展開 HyperWorks在活塞分析計算中的應用
4 優化分析
Morph是HyperMesh中用于直接改變模型網格的模塊。允許通過有效、合理、可視化的方式改變網格模型，在確保網格質量最優化的前提下實現以下功能：(1) 通過改變零部件網格來改變該零部件幾何形狀；(2) 參數化的改變零部件網格模型尺寸；(3) 把現有模型網格投影到新的幾何形面上；(4) 為形狀優化分析創建形狀變量。基于Morph網格優化功能，對活塞結構進行優化，燃燒室頂面厚度增加了1 mm。如圖10所示為Morph優化之前的網格模型，圖11所示為優化之后的結構。
采用與優化活塞結構之前想同的邊界條件，計算得出的最大平均應力與應力幅值如圖12所示。
疲勞壽命分布如圖13所示。最小壽命為4.6。滿足MAHLE公司的相對疲勞壽命標準2.5。
5 結論
本文成功應用HyperWorks相關軟件對發動機動力單元進行有限元分析，在此基礎上應用HyperWorks強大的優化工具Morph對活塞進行結構優化，取得了理想的優化結果。HyperWorks作為一款先進的計算機輔助分析軟件，在設計研發中是一個非常有效的工具。
展開 MeshWorks進行汽車前保險杠匹配變形
在MeshWorks21.0最新版本中，增加了“Field Based Morphing“方法，適用于零件級的精確變形，不僅是整體造型的變形，尤其適用于精確調整安裝面的場景。
在實際項目中，客戶需要開發一款新車型，通常將對標車先進行點云掃描，再進行逆向設計開發；而本文將演示如何利用MeshWorks的Morphing模塊，用已有的A車保險杠數據，按照指定的安裝位置，變形至新的車型上，以達到快速建立理想模型的目的。
1. 輸入模型
如上圖，已有A款車前保險杠的網格模型，以及B款車的保險杠點云數據；需要將A車型的保險杠和格柵變形匹配到點云數據上，須保證保險杠的附件安裝位置不變，并且曲面貼合良好；
2. 提取特征線
由于前保險杠是對稱模型，可以在中間位置分割，利用一半模型進行變形，可以節省很多時間，再用“Edge Track“功能提取特征線；
特征線如下：
3. 創建Morph Set
創建Morph Set，A車型的特征線作為控制點，A車型的本體網格，格柵網格作為變形點；
4. 特征線映射
4.1 激活 “Morph Set”；
4.2利用“Mapping Tool”可以作精確的截面映射變形，本次案例使用此功能的“Center”方法，直接將兩組截面以“PID-Assembly”的方式輸入到軟件里；
點擊“Preview”，MeshWorks會自動判斷映射的組合；
點擊“MAP”，完成映射操作，得到最后的結果；整個變形工作在1個小時內完成。
展開 