hypermesh聯合ansys
關注創建者：Daniel仿真日記 創建時間：2021-02-22
hypermesh聯合ansys的視頻教程
Hypermesh+ANSYS APDL聯合仿真
hypermesh+ansys聯合仿真，通過一個官方的幾個小案例，詳細講解hypermesh+ansys聯合仿真的基本流程和注意事項，以及通過hyepermesh中建立2d模型接觸，3d模型的接觸，并得到較為精確可信的結果！
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Hypermesh與Ansys聯合仿真
Hypermesh與Ansys聯合仿真教程，所有的前處理過程都在Hypermesh中完成，包括網格劃分，材料屬性定義，載荷及約束條件和載荷步等。Ansys中只進行計算和后處理，同時還會介紹如何使用HyperView進行后處理。 注釋（第1、2、3章由于聲音太小，進行了重新上傳，大家觀看時選擇有提高音量標注的 章節列表 1. HyperMesh有限元網格劃分介紹 2. 靜力分析 3.
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hypermesh與ansys APDL聯合的齒輪箱模態及靜力分析
1hypermesh網格劃分及輸入ansys apdl的相關設置 2導入ansys apdl的步驟，進行模態及靜力分析
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hypermesh聯合ansys的實例教程
1.理論計算
上式為計算懸臂梁的第一階固有頻率的計算公式，式中：
E：材料彈性模量-210000MPa
I：梁截面的慣性矩-2.6667mm^4
L：100mm
b:2mm
h:4mm
m:梁的質量-7.85e-9t/mm^3*(2mm*4mm*100mm)=6280e-9t
理論計算得第一階固有頻率為：167.078Hz
2.梁單元
這里分別采用兩種梁單元 ，低階的beam188和高階梁單元beam189，其中beam188單元又分別采用一次形函數和三次形函數分別計算，形函數設置方法參考《
hypermesh-ansys聯合仿真-梁單元1
》。
下表是兩種梁單元的結果對比：
可見采用低階beam188單元設置三次形函數在較粗的網格尺寸時就可以達到較高的計算精度，此時100mm長的梁劃分5個網格結果就達到了收斂。
3.實體單元
這里同樣分別實體單元的采用低階單元和高階單元，對比結果如下表：
可見需要采用很細的網格尺寸才能達到收斂結果，但是仍然達不到梁單元的精度。
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針對細長結構件建模時并非只有梁單元和實體單元這兩個選擇，針對等厚度壁的梁還可以使用殼單元建模，而且在梁建模時并非一定是梁單元或實體單元或殼單元最好，需要根據實際情況進行判斷，下一篇文章《hypermesh-ansys聯合仿真-梁單元4》進一步說明不同單元計算的不同及其本質原因，作為建模時的參考。
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精彩鏈接：
《hypermesh-ansys聯合仿真-梁單元1》
《hypermesh-ansys聯合仿真-梁單元2》
《hypermesh-ansys聯合仿真-梁單元4》
《正確選擇梁單元及如何考慮梁剪切變形》
展開 HyperBeam view視圖下開始都是空白的，在左側右擊空白區域在彈出的快捷菜單選擇創建，選擇ANSYS下預設的截面類型，選擇csolid即為圓形實體截面，新建的截面名稱命名為section_csolid。設置半徑為2，視圖區顯示截面效果，右側顯示截面的幾何屬性。
切換回到Model View視圖下，選中property下的section，將Hyper beam section設置為剛才新建的section_csolid，此時再通過設置在圖形區顯示出了梁的3D效果，如下圖的最下面圖標。
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精彩鏈接：
《hypermesh-ansys聯合仿真-梁單元2》
《hypermesh-ansys聯合仿真-梁單元3》
《hypermesh-ansys聯合仿真-梁單元4》
《正確選擇梁單元及如何考慮梁剪切變形》
展開 在前文《hypermesh-ANSYS聯合仿真-基本步驟1》中詳細說明了hypermesh-ANSYS聯合仿真的基本步驟，文中主要說明的是用hypermesh前處理生成CDB文件后讀入APDL再進行分析，本文簡單介紹如何將CDB文件讀入workbench進行分析，hypermesh生成的CDB文件可以直接讀入APDL進行分析，但是因為兼容性問題往往不能直接讀入workbench。
1.Hypermesh
Hypermesh是一個通用的有限元前處理平臺，提供了比較全面的CAD接口，支持大部分CAD文件的識別，也提供了比較全面的CAE求解器接口，支持大部分求解器，提供了大部分求解器下的單元類型和設置。
2.Ansys
APDL是ANSYS的經典界面，通常所說的ANSYS就是指經典的APDL界面，APDL界面可以完成從建模、計算分析和后處理，APDL的參數功能非常方便，通過參數化的語言可以大大提高重復性的建模、載荷施加及后處理分析工作，大大提高分析效率。但是對于實際工程中的問題往往很難實現參數化建模，因為實際工程中的模型往往比較復雜規模也比較大，尤其對于復雜裝配體結構，單獨通過APDL很難高效完成建模工作。
3.Hypermesh-Ansys聯合仿真
結合hypermesh的高效前處理功能和ANSYS的參數化載荷施加和參數化后處理功能可以大大提高項目分析效率，下圖是hypermesh完成前處理后導出CDB文件讀入APDL后輸入的參數化分析語言，讀入模型后再執行下圖命令自動完成物理場轉換、載荷施加、分析步設置、求解器設置、開始求解等剩下的全部過程，當然也可以另外添加后處理的參數化過程自動輸出關心的計算結果。
4.Hypermesh-Ansys聯合仿真基本過程
一般建議采用ANSYS中的SCDM前處理模塊先對CAD模型進行大部分的幾何處理，比如修復幾何錯誤、抽中面、刪除孔等小特征，通過拉伸和移動調整幾何，經過上述步驟基本可以完成80%-100%的幾何簡化工作，然后再導入hypermesh進行簡單處理再劃分網格、賦予單元、材料、截面、建立模型連接裝配、建立接觸關系等工作。
展開 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。
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hypermesh聯合ansys的最新內容
最近重點學習了一下這方面的內容，談談我的感想：
1.使用hypermesh去建立運動副相比于workbench來說操作上的繁瑣程度高了不止一點，所以其實不是很懂學這個的意義在哪里；
2.唯一覺得可能有用的在于后續去在dyna聯合仿真中去建立運動副有一定的參考意義，再者就是apdl本身在后處理方面的批量化于實時性的反饋比較好，這是我個人的理解；
3.最后說說瑕疵吧，我用的hypermesh
與ANSYS聯合仿真系列
HyperMesh與ANSYS聯合仿真（一）
如何在HyperMesh中使用ANSYS命令
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。
密封結構為環形軸對稱，蓋板將黑色橡膠圈壓向底部的帶槽基座上，靠橡膠變形回彈與上蓋板和下基座之間的接觸壓力（密封應力）來阻止流體穿過密封界面。蓋板和基座材質都是結構鋼，彈性模量為210000MPa，泊松比為0.3；橡膠圈材質為邵氏硬度75度的EPDM橡膠。本文采用單位制為mm，N，t，s，MPa。
通過hypermesh建立有限元模型設置求解控制輸入到ANSYS進行求解：
建立如下模型，一個滑塊在一定壓力作用下在基板上滑動，滑塊與基板之間的摩擦系數為0.1。
1.劃分網格分配單元設置材料
劃分實體網格，設置單元類型為solid186，即帶中間節點的實體單元，建立結構鋼材料模型，分別設置彈性模量和泊松比。設置完畢后檢查單元類型是否正確，若不是solid186則需要更新單元類型，如下圖是正確的單元類型。
2.建立接觸關系
在設備吊裝以及桁架、纜索等結構中經常使用link180桿單元，link180單元是一種3D單元，具有軸向上的拉壓但不具備承受彎矩的功能。需要輸入實常數為截面面積及單位長度上的質量。可以通過設置KEYOPT(2)關鍵字來設置桿保持截面不變或剛性，通過KEYOPT(10)=1允許用戶輸入初始應力子程序。
下面主要介紹link180在設備吊裝中的使用。
圖1是一個正中間帶有一個質量單元的方框梁
圖1
壓縮機是空調主要的振動元器件，壓縮機主體通過底部的若干個橡膠腳墊安裝在壓縮機安裝框架上，壓縮機的振動主要通過兩個路徑傳遞給空調框架：1.通過橡膠墊傳遞給壓縮機安裝架然后進一步傳遞給整機；2.通過壓縮機的吸排氣管傳遞給整機。需要平衡兩個路徑，來平衡整機振動和管路振動，傳遞給管路振動能力較多時會增加管路泄漏的概率。
combin14單元
圖1 combin14單元圖示
combin14單元可以模擬1-D、2-D和3-D下具有軸向和旋轉剛度的彈簧。在hypermesh中可以為combin14單元設置3個關鍵字，如圖2分別是：
KeyOpt1，求解類型，默認為線性求解，但是當CV2阻尼參數不為零時必須設置為非線性求解類型；
KeyOpt2和KeyOpt3，設置不同維度時的自由度，默認下為
接著上一篇《hypermesh-ANSYS聯合仿真模型裝配1》繼續，這一篇介紹鉸鏈接的模型裝配。
圖1.4連接效果
需要說明，建立好連接后需要在新建的耦合節點上再建立一個質量非常小的質量單元，在《hypermesh-ansys聯合仿真之質量單元》中已經進行過說明。
2.建立螺栓梁單元
圖2.1
首先按照1中的方式分別在兩個孔建立耦合節點，如圖2.1和圖2.2.
圖2.2
然后以兩個新建的耦合節點為端點建立梁單元，如圖2.3紅色的梁單元。
