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1、Hypermesh与ANSYS联合做有限元分析,目录,1,2,3,Hypermesh与ANSYS联合分析流程,Hypermesh基本操作,几何清理与网格划分,目录,5,施加边界条件与载荷步设置,6,ANSYS求解与结果分析,4,单元质量检查与属性管理,一、HM与ANSYS联合分析流程,二、Hypermesh基本操作,在Creo中先对三维模型做初步处理，删除模型中小的孔、倒角、圆角、安装止口及以及其他类似的工艺辅助特征。初步处理后几何模型以Parasolid(.x_t)文件型式导出，导出时去掉几何中的壳。如果模型中有骨架等，还应去掉骨架，方法是单击自定义层，将骨架的导出状态设置为排除内容。,2.
2、1 几何模型传递,注：对于大型模型，可以将其几何模型拆分成若干部分，各个部分分别导出Parasolid文件交由不同人员同时对相应部分划分网格，各部分划分完成后再组装成一个整体。,二、Hypermesh基本操作,2.1 几何模型传递,打开Hypermesh，设置用户模板为ANSYS,二、Hypermesh基本操作,2.1 几何模型传递,在Hypermesh中导入Parasolid文件,二、Hypermesh基本操作,2.2 有限元分析中量纲系统,在Hypermesh/ANSYS等有限元分析软件均没有固定的量纲系统，所有的输入数据必须指定一致的量纲系统，常用的一致性量纲系统见下表。,二、Hyper
3、mesh基本操作,2.2 有限元分析中量纲系统,在Hypermesh中导入几何模型后，可以用distance工具测量两点距离，然后将该值与Creo中实际距离对比，从而得到几何模型在Hypermesh中的长度量纲，继而确定在有限元模型中使用的量纲。,左图中主梁上盖板X方向宽度实测为0.3，而实际宽度为300mm，可以判定Hypermesh采用的长度量纲为m,二、Hypermesh基本操作,2.3 Hypermesh中的基本操作,鼠标操作,二、Hypermesh基本操作,2.3 Hypermesh中的基本操作,键盘快捷键,二、Hypermesh基本操作,2.3 Hypermesh中的基本操作,实体
4、选择,左击,实体类型切换,右击,实体选择方法,清除所选项,二、Hypermesh基本操作,2.3 Hypermesh中的基本操作,指定平面或方向,指定平面,指定方向,三、几何清理与网格划分,3.1 抽取中面,右击，all,1、用midsurface工具抽取中面,三、几何清理与网格划分,Shift+F9,3.1 抽取中面,2、中面抽取完成后删除几何模型导入后生成的component，仅保留Middle Surface。3、几何模型关于YZ平面对称，用surface edit工具切分中面。,三、几何清理与网格划分,F2,3.1 抽取中面,4、删除X轴负向的中面。,三、几何清理与网格划分,3.2 几
5、何清理,抽取中面后几何模型丢失厚度信息，板与板的中面之间会出现错开、间隙等问题。而单元网格划分依赖于几何中面，若不处理这些问题，单元网格会出现不连续的情况，这将与实际不符。为避免这种情况，需对中面几何进行清理，保证中面在几何上连续。为直观显示面与面的连接关系，Hypermesh在按拓扑显示模式下，其曲面边根据连接关系被四种颜色区分开来。,三、几何清理与网格划分,3.2 几何清理,几何清理前应将显示模式调整为按拓扑显示（By Topo）。,几何清理涉及到的工具很多，主要有：surface edit、edge edit、point edit、quick edit等，需根据实际情况配合使用。,三、几
6、何清理与网格划分,3.3 添加单元,添加三种单元：Shell181MASS21BEAM188,三、几何清理与网格划分,3.4 为壳单元定义实常数,三、几何清理与网格划分,3.5 为MASS21单元定义实常数,三、几何清理与网格划分,3.6 为BEAM188单元定义截面,三、几何清理与网格划分,3.7 定义材料,三、几何清理与网格划分,3.8 按厚度建立Component,三、几何清理与网格划分,3.9 网格划分,1、从几何模型的一端开始划网格；2、单元平均尺寸为0.05，可以根据实际情况调整部分边上节点数目；3、单元形状为四边形；4、划分前确认该板厚度并将厚度的component设为当前；5、
7、单元存放位置为当前component。,四、单元质量检查与属性管理,4.1 单元质量检查,四、单元质量检查与属性管理,4.3 单元镜像,右键，先all然后duplicate,四、单元质量检查与属性管理,4.3 对称面处节点合并,四、单元质量检查与属性管理,4.4 单元属性管理,五、施加边界条件与载荷步设置,5.1 施加边界条件,常用的边界条件包括：约束（constraints）、集中力（forces）、力矩（moments）、均布载荷（pressures）,施加边界前需先创建Load Collectors,五、施加边界条件与载荷步设置,施加约束,施加集中力,选择节点被约束的自由度,选择要约束的
8、节点,选择集中力作用的节点,集中力大小,坐标系,方向,5.1 施加边界条件,五、施加边界条件与载荷步设置,5.2 载荷步设置,先点击create创建载荷步，然后点击edit修改载荷步参数,一般结构静力学分析需设置如下参数：指定载荷步标题（/TITLE）设置重力加速度（ACEL）设置分析类型（ANTYPE）,指定本载荷步中的边界条件（约束及载荷）,五、施加边界条件与载荷步设置,5.3 导出ANSYS求解文件,六、ANSYS求解与结果分析,6.1 ANSYS求解环境设置,六、ANSYS求解与结果分析,6.2 读入求解文件,六、ANSYS求解与结果分析,ALLSEL,ALL!按实常数显示单元/PNU
9、M,REAL,1/NUMBER,1 EPLOT!显示边界条件/PSF,DEFA,1,0,1/PBF,DEFA,1/PSYMB,CS,0/PSYMB,NDIR,0/PSYMB,ESYS,0/PSYMB,LDIV,0/PSYMB,LDIR,0/PSYMB,ADIR,0/PSYMB,ECON,0,/PSYMB,XNODE,0/PSYMB,DOT,1/PSYMB,PCONV,/PSYMB,LAYR,0/PSYMB,FBCS,0/PBC,ALL,1!调整显示视角/VIEW,1,1,1,1/ANG,1!背景色切换为白色/RGB,INDEX,100,100,100,0/RGB,INDEX,80,80,80,
10、13/RGB,INDEX,60,60,60,14/RGB,INDEX,0,0,0,15/REPLOT,6.3 调整ANSYS显示效果,六、ANSYS求解与结果分析,6.4 读入载荷步并求解,命令流：LSCLEAR,ALLALLSEL,ALL LSREAD,1,SOLVE,六、ANSYS求解与结果分析,6.5 结果分析,注：如果分析完成且未关闭ANSYS，可以跳过前两步。,读入分析结果,六、ANSYS求解与结果分析,6.5 读入分析结果,查看支反力,假如只想看局部位置处支反力，需在ANSYS中只选择局部位置处单元及其节点。,六、ANSYS求解与结果分析,6.5 读入分析结果,查看节点位移解,六、ANSYS求解与结果分析,6.5 读入分析结果,查看节点应力解,谢 谢,
