HyperMesh&HyperView應(yīng)用技巧與高級(jí)實(shí)例

前言

CAE仿真技術(shù)正引領(lǐng)著廣大制造業(yè)企業(yè)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)，提升產(chǎn)品的核心競(jìng)爭(zhēng)力。作為全球領(lǐng)先的CAE技術(shù)供應(yīng)商Altair通過(guò)其旗艦產(chǎn)品HyperWorks企業(yè)級(jí)仿真平臺(tái)幫助制造業(yè)企業(yè)加速產(chǎn)品創(chuàng)新，同時(shí)降低生產(chǎn)成本。HyperWorks是一個(gè)杰出的企業(yè)級(jí)CAE仿真平臺(tái)解決方案，它整合了一系列一流的工具，包括CAE建模、力學(xué)分析、優(yōu)化設(shè)計(jì)、可視化技術(shù)、流程自動(dòng)化、HPC資源管理及作業(yè)調(diào)度和數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)。作為CAE平臺(tái)技術(shù)，HyperWorks始終遵循開(kāi)放系統(tǒng)理念的承諾，經(jīng)過(guò)一年多的精心研發(fā)，HyperWorks 11.0已于2011年6月傲視登場(chǎng)，為制造業(yè)企業(yè)帶來(lái)超值的CAE技術(shù)體驗(yàn)。2011年正值A(chǔ)ltair進(jìn)入中國(guó)10周年，在過(guò)去的10年里，Altair憑借不斷完善和豐富的解決方案和專業(yè)的工程服務(wù)在中國(guó)實(shí)現(xiàn)了可持續(xù)的快速發(fā)展。Altair公司愿為中國(guó)制造業(yè)提升產(chǎn)品創(chuàng)新能力貢獻(xiàn)力量，這也是我們一如既往地追求“以用戶的成功衡量我們的業(yè)績(jī)”的服務(wù)理念。隨著Altair中國(guó)業(yè)務(wù)的不斷發(fā)展，HyperWorks用戶群也涵蓋了汽車、航空航天、電子消費(fèi)品、船舶、軌道交通、重型機(jī)械、軍工、科研院所及高校等。本書(shū)以最新版HyperWorks 11.0版本為平臺(tái)，介紹了HyperMesh、HyperView、HyperGraph這三個(gè)模塊的使用技巧。全書(shū)分上下兩篇，共十四章。上篇主要介紹HyperMesh有限元前處理軟件，包括十二章。第一章總體介紹有限元前處理軟件；第二章介紹HyperMesh的基礎(chǔ)知識(shí)；第三章介紹HyperMesh中的幾何清理方法；第四章介紹二維板殼單元的網(wǎng)格劃分，包括批處理網(wǎng)格劃分工具；第五章介紹三維實(shí)體單元網(wǎng)格劃分，包括四面體、六面體和混合網(wǎng)格，CFD網(wǎng)格劃分也在這一章做了介紹，并且還介紹了一個(gè)基于幾何特征的參數(shù)化實(shí)體網(wǎng)格建模工具Simlab；第六章介紹一維梁桿單元的創(chuàng)建方法，并且介紹了HyperMesh中快速創(chuàng)建、修改梁桿單元的方法connector；第七章以三個(gè)實(shí)例介紹了用HyperMesh進(jìn)行全機(jī)建模和建立細(xì)節(jié)模型的方法；第八章以實(shí)例介紹了HyperMesh和RADIOSS，OptiStruct及Nastran的接口；第九章、第十章和第十一章分別以實(shí)例介紹了HyperMesh和LS-DYNA、ABAQUS，ANSYS的接口；第十二章介紹了如何使用TCL語(yǔ)言進(jìn)行HyperMesh二次開(kāi)發(fā)。下篇主要介紹HyperView、HyperGraph有限元后處理軟件，包括兩章。第十三章通過(guò)實(shí)例介紹用HyperVIew查看結(jié)果云圖、變形圖、結(jié)果數(shù)據(jù)、創(chuàng)建截面、創(chuàng)建測(cè)量點(diǎn)和后處理報(bào)告模板等，用HyperGraph建立數(shù)據(jù)曲線、曲線的數(shù)據(jù)處理和三維曲線曲面的創(chuàng)建、處理；第十四章介紹了如何使用TCL語(yǔ)言進(jìn)行HyperView、HyperGraph的二次開(kāi)發(fā)。本書(shū)由王鈺棟、金磊、洪清泉編寫。在編寫過(guò)程中，得到了Altair中國(guó)公司工程師章勝冬、周益俊的大力幫助，還得到了Altair中國(guó)公司實(shí)習(xí)生王晨、李修峰、魏凱、吳桐的幫助，在此深表感謝。

內(nèi)容概要

本書(shū)主要介紹了HyperMesh、HyperView、HyperGraph等有限元前后處理軟件的應(yīng)用技巧。全書(shū)分為兩部門。前一部分主要介紹HyperMesh有限元前處理軟件，包括HyperMesh的基礎(chǔ)知識(shí)、幾何清理、1D單元?jiǎng)?chuàng)建、2D網(wǎng)格劃分、實(shí)體網(wǎng)格劃分、航空應(yīng)用和主流求解器接口介紹，如Radioss，OptiStrtuct，Nastran，LS-DYNA，ABAQUS和ANSYS等，還包括關(guān)于HyperMesh的用戶二次開(kāi)發(fā)功能。后一部分主要介紹HyperView、HyperGraph等有限元后處理軟件，包括用HyperVIew查看結(jié)果云圖、變形圖、結(jié)果數(shù)據(jù)、創(chuàng)建截面、創(chuàng)建測(cè)量點(diǎn)和后處理報(bào)告模板等，用HyperGraph建立數(shù)據(jù)曲線、曲線的數(shù)據(jù)處理和三維曲線曲面的創(chuàng)建、處理等。
本書(shū)是Altair中國(guó)公司認(rèn)可的HyperWorks軟件培訓(xùn)用書(shū)，適合機(jī)械、汽車、航空、航天、重型裝備、國(guó)防、消費(fèi)品、力學(xué)等相關(guān)領(lǐng)域工程技術(shù)人員的自學(xué)或參考，也可作為理工院校相關(guān)專業(yè)師生學(xué)習(xí)或者教學(xué)用書(shū)。

書(shū)籍目錄

第一章 有限元前處理概述7
1.1有限元分析流程7
1.2ALTAIR公司簡(jiǎn)介8
1.3HYPERMESH簡(jiǎn)介9
1.4HYPERMESH優(yōu)勢(shì)12
第二章 HYPERMESH基礎(chǔ)知識(shí)13
2.1HYPERMESH入門13
2.1.1概述13
2.1.2打開(kāi)HyperMesh14
2.1.3默認(rèn)目錄14
2.1.4HyperMesh 幫助15
2.2HYPERMESH 用戶界面15
2.2.1HyperMesh 顏色選項(xiàng)對(duì)話框15
2.2.2HyperMesh 菜單欄19
2.2.3HyperMesh 工具欄21
2.2.4HyperMesh 標(biāo)簽頁(yè)33
2.2.5HyperMesh 計(jì)算器34
2.3文件的打開(kāi)和保存34
2.4面板菜單的使用38
2.5模型的組織管理42
2.6顯示控制49
第三章 幾何清理57
3.1ALTAIR HYPERWORKS幾何術(shù)語(yǔ)一覽57
3.2CAD 接口59
3.2.1CAD模型讀入59
3.2.2節(jié)點(diǎn)和曲線59
3.3曲面及體的拓?fù)潢P(guān)系60
3.4HYPERMESH幾何創(chuàng)建及編輯功能61
3.4.1幾何創(chuàng)建 Creating Geometry62
3.4.2幾何編輯（Editing Geometry）66
3.4.3幾何查詢（Querying Geometry）69
3.5中面抽取71
3.5.1midsurface 面板71
3.6幾何清理及實(shí)例75
3.6.1CAD清理容差(CAD Cleanup Tolerance)75
3.6.2幾何清理容差(Geometry Cleanup Tolerance)76
3.6.3幾何特征角(Geometry Feature Angle)76
3.6.4模型導(dǎo)入、幾何清理76
3.6.5創(chuàng)建、編輯實(shí)體81
第四章 2D網(wǎng)格劃分90
4.1AUTOMESH網(wǎng)格劃分90
4.1.1Automeshing 二級(jí)面板91
4.1.2實(shí)例：二維網(wǎng)格劃分93
4.22D單元質(zhì)量檢查102
4.2.1單元質(zhì)量102
4.2.2單元質(zhì)量計(jì)算: HyperMesh103
4.2.3quality index panel面板108
4.2.4check elems面板110
4.3BATCHMESH110
4.3.1關(guān)于BatchMesher110
4.3.2BatchMesher技術(shù)特點(diǎn)綜述111
4.3.3BatchMesher文件體系111
4.3.4啟動(dòng)BatchMesher112
4.3.5BatchMesher工作流程112
4.3.6Configuration Tab網(wǎng)格類型設(shè)置面板114
4.3.7Batch Mesh Tab作業(yè)遞交面板116
4.3.8Run Status Tab作業(yè)監(jiān)控面板117
4.3.9User Procedures Tab用戶自定義流程面板119
4.3.10BatchMesher Customization 軟件客制化120
4.3.11User-registered Procedures用戶注冊(cè)流程121
4.3.12BatchMesher Parameter和Criteria文件編輯器122
4.3.13hw_batchmesh127
4.3.14BatchMesher錯(cuò)誤代碼128
4.3.15Batch Mesher格網(wǎng)計(jì)算（Grid Computing）128
4.4BATCH MESHING實(shí)例130
4.4.1Batch Mesher啟動(dòng)控制130
4.4.2Batch Mesh實(shí)例130
第五章 實(shí)體網(wǎng)格劃分136
5.1實(shí)體創(chuàng)建編輯劃分136
5.1.1實(shí)例：創(chuàng)建、編輯實(shí)體并劃分三維網(wǎng)格136
5.1.2實(shí)例：通過(guò)曲面創(chuàng)建三維網(wǎng)格147
5.2復(fù)雜六面體網(wǎng)格劃分實(shí)例156
5.2.1實(shí)例1：接頭六面體網(wǎng)格劃分156
5.2.2實(shí)例2：斜齒輪軸六面體網(wǎng)格劃分164
5.3四面體網(wǎng)格劃分：TETRAMESH PROCESS MANAGER176
5.3.1幾何模型導(dǎo)入面板177
5.3.2幾何清理面板178
5.3.3小孔特征辨識(shí)及幾何清理面板179
5.3.4小孔特征二維網(wǎng)格劃分面板181
5.3.5用戶自定義特征面板182
5.3.6圓倒角辨識(shí)及幾何清理面板183
5.3.7用戶自定義特征網(wǎng)格劃分面板183
5.3.8非特征化曲面辨識(shí)和幾何清理面板184
5.3.9全局非特征化曲面網(wǎng)格劃分面板185
5.3.10單元清理面板185
5.4四面體網(wǎng)格劃分實(shí)例187
5.5CFD網(wǎng)格劃分195
5.5.1CFD 用戶配置195
5.5.2一般工作流程195
5.5.3網(wǎng)格劃分196
5.5.4CFD Tetramesh面板198
5.5.5CFD網(wǎng)格劃分實(shí)例204
5.6SIMLAB網(wǎng)格劃分實(shí)例230
第六章 1D單元?jiǎng)?chuàng)建245
6.11D單元?jiǎng)澐?45
6.2HYPERBEAM246
6.2.1HyperBeam用戶界面246
6.2.2HyperBeam Sections截面254
6.2.3HyperBeam計(jì)算的梁截面屬性260
6.2.4在HyperMesh界面中調(diào)用梁截面263
6.2.5梁截面信息導(dǎo)入導(dǎo)出265
6.3使用HYPERBEAM創(chuàng)建和關(guān)聯(lián)梁截面屬性268
6.3.1使用HyperBeam創(chuàng)建和關(guān)聯(lián)梁截面屬性268
6.4CONNECTOR276
6.4.1創(chuàng)建connector276
6.4.2創(chuàng)建Area Connectors290
6.4.3創(chuàng)建Bolt Connectors295
6.4.4利用connector快速替換部件298
第七章 航空應(yīng)用案例302
7.1全機(jī)模型建模302
7.2典型航空零部件建模314
7.3機(jī)身細(xì)節(jié)模型的連接331
第八章 RADIOSS，OPTISTRUCT及NASTRAN的前處理353
8.1RADIOSS BULK格式實(shí)例1：三維慣性釋放分析354
8.2RADIOSS BULK格式實(shí)例2：使用PCOMPG進(jìn)行飛機(jī)復(fù)合材料結(jié)構(gòu)分析359
8.3OPTISTRUCT實(shí)例1：汽車擺臂的概念設(shè)計(jì)367
8.4OPTISTRUCT實(shí)例2：脫模方向約束的擺臂拓?fù)鋬?yōu)化379
8.5RADIOSS BLOCK格式實(shí)例：汽車前碰分析385
第九章 LS-DYNA前處理395
9.1總體介紹395
9.1.1LS-DYNA Utility Menu395
9.1.2Online Help 在線幫助396
9.1.3LS-DYNA FE Output Template396
9.1.4LS-DYNA User Profile397
9.2實(shí)例：定義LS-DYNA的模型、載荷數(shù)據(jù)、控制卡片及輸出397
9.3實(shí)例：使用曲線、梁、剛體、鉸鏈408
9.4實(shí)例：模型導(dǎo)入、氣囊、輸出顯示及接觸定義423
第十章 ABAQUS前處理431
10.1在HYPERMESH環(huán)境中建立一個(gè)ABAQUS分析431
10.2定義ABAQUS 3D接觸435
10.3定義ABAQUS*STEP443
10.4ABAQUS托架支架分析前處理450
第十一章 ANSYS前處理461
11.1ANSYS 3D接觸定義實(shí)例461
11.2ANSYS混合網(wǎng)格劃分實(shí)例470
第十二章使用TCL語(yǔ)言進(jìn)行HYPERMESH二次開(kāi)發(fā)478
12.1SCRIPT基礎(chǔ)478
12.1.1TCL/Tk478
12.1.2TCL命令478
12.1.3變量478
12.1.4TCL list479
12.1.5Tcl Array482
12.1.6控制結(jié)構(gòu)484
12.1.7Tcl邏輯運(yùn)算487
12.1.8花括號(hào)，引號(hào)與方括號(hào)487
12.1.9Tcl 特殊字符488
12.1.10Tcl函數(shù)489
12.1.11名稱空間495
12.1.12文件操作502
12.1.13Tcl字符串503
12.2TK505
12.3HYPERMESH二次開(kāi)發(fā)綜述506
12.3.1二次開(kāi)發(fā)資源507
12.3.2開(kāi)發(fā)環(huán)境&工具508
12.3.3運(yùn)行開(kāi)發(fā)腳本509
12.4HYPERMESH二次開(kāi)發(fā)基礎(chǔ)知識(shí)510
12.4.1Command文件510
12.4.2Entity類型511
12.4.3Marks511
12.4.4向量與平面512
12.4.5Data Names513
12.4.6Unility面板513
12.5創(chuàng)建腳本514
12.5.1使用Command.cmf文件514
12.5.2使用Query 函數(shù)515
12.5.3可靈活使用的腳本521
12.6運(yùn)行腳本527
12.6.1創(chuàng)建宏按鈕527
第十三章 HYPERVIEW應(yīng)用實(shí)例529
13.1HYPERVIEW可視性與視圖控制530
13.2顯示結(jié)果云圖536
13.3查看變形539
13.4查詢結(jié)果信息541
13.5使用高級(jí)查詢功能542
13.6創(chuàng)建截面545
13.7創(chuàng)建測(cè)量548
13.8使用結(jié)果后處理模板551
13.9結(jié)果提取與分析報(bào)告創(chuàng)建553
13.10使用HVTRANS進(jìn)行結(jié)果文件轉(zhuǎn)換558
13.11創(chuàng)建線性疊加載荷步560
13.12創(chuàng)建導(dǎo)出結(jié)果564
13.13使用視頻覆疊功能571
13.14CFD云圖和流線圖的繪制577
13.15曲線基礎(chǔ)知識(shí)582
13.15.1繪制二維曲線582
13.15.2應(yīng)用曲線數(shù)據(jù)584
13.15.3改變曲線顯示屬性587
13.15.4曲線編輯590
13.16三維數(shù)據(jù)處理595
13.16.1定義瀑布圖595
13.16.2編輯瀑布圖598
13.16.3瀑布圖數(shù)據(jù)查詢602
13.16.4創(chuàng)建曲面圖604
13.16.5編輯曲面圖606
13.16.6數(shù)據(jù)查詢609
13.16.7創(chuàng)建曲線圖613
13.16.8編輯曲線圖614
第十四章使用TCL語(yǔ)言進(jìn)行HYPERWORKS二次開(kāi)發(fā)618
14.1HYPERWORKS二次開(kāi)發(fā)綜述618
14.1.1二次開(kāi)發(fā)資源618
14.1.2開(kāi)發(fā)環(huán)境&工具619
14.1.3運(yùn)行開(kāi)發(fā)腳本620
14.2HYPERWORKS 桌面環(huán)境介紹621
14.2.1HyperWork 桌面環(huán)境621
14.2.2架構(gòu)概覽621
14.2.3腳本語(yǔ)言622
14.2.4軟件級(jí)層622
14.2.5對(duì)象分級(jí)結(jié)構(gòu)圖623
14.3HYPERWORKS二次開(kāi)發(fā)625
14.3.1基本語(yǔ)法625
14.3.2開(kāi)始626
14.3.3基本命令627
14.4HYPERVIEW二次開(kāi)發(fā)631
14.4.1HyperView窗口632
14.4.2HyperView句柄632
14.4.3模型對(duì)象634
14.4.4設(shè)置和查詢結(jié)果639
14.4.5查詢結(jié)果642
14.5HYPERGRAPH二次開(kāi)發(fā)645
14.5.1HyperGraph窗口645
14.5.2HyperGraph句柄646
14.5.3從數(shù)據(jù)文件建立曲線646
14.5.4用數(shù)學(xué)表達(dá)式創(chuàng)建曲線648
14.5.5曲線標(biāo)簽649
14.5.6Templex語(yǔ)句650

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁(yè)：   插圖：   模型將根據(jù)options面板中的所設(shè)置的旋轉(zhuǎn)角沿箭頭方向旋轉(zhuǎn)。 （2）在Standard Views工具欄中單擊XY Top Plane View按鈕。 （3）通過(guò)菜單欄選擇Preferences>Meshing Options or Geometry Options命令。 （4）在rotate angle=文本框中，輸入數(shù)值90。 （5）單擊return按鈕退出面板。 （6）單擊任意的rotate按鈕。 注意到模型以新設(shè)置的90°旋轉(zhuǎn)角進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。 （7）改變模型的視角。 （8）按（Ctrl）鍵和鼠標(biāo)左鍵，或者單擊工具欄的rotate按鈕旋轉(zhuǎn)模型。 （9）按View命令。 （11）展開(kāi)新建的View文件夾察看剛創(chuàng)建的視角。 （12）右擊該視角，在彈出菜單中選擇Rename命令。 （13）輸入新的名稱，如my_view （14）單擊XY Plane Top View 按鈕，以該視角顯示模型。 （15）在Model Browser中單擊my_view按鈕，顯示新創(chuàng)建的視角。 使用工具欄控制component的顯示模式。 （1）在Visualization工具欄中單擊Shaded Elements and Mesh Lines。此時(shí)殼單元以著色模式顯示。 （2）左鍵單擊Shaded Elements and Mesh Lines旁的小三角，彈出下拉菜單，將其切換為Shaded Elements and Feature Lines。 此時(shí)著色模式顯示的單元隱藏了所有的網(wǎng)格線，只顯示幾何特征線。 （3）左鍵單擊Shaded Elements and Feature Lines旁的小三角，彈出下拉菜單，將其切換為Shaded Elements。 此時(shí)特征線框也不再顯示。 （4）單擊Wireframe Elements／Skin Only按鈕，恢復(fù)至線框顯示模式。使用Visual Attributes面板控制component的顯示模式。 （1）在Visualization工具欄中，左鍵單擊Shaded Elements and Mesh Lines旁的小三角，彈出下拉菜單。 （2）單擊Shaded Elements。此時(shí)所有單元以隱藏線條的著色模式顯示。 （3）在Model Browser中單擊鼠標(biāo)右鍵，在彈出菜單中選擇Columns>Show FE Style命令。此時(shí)在Model Browser出現(xiàn)了新的一欄。 （4）在FE Style欄中的component midl旁邊單擊右鍵，選擇Wireframe Elements SkinOnly。此時(shí)僅該component的顯示模式改變。 （5）嘗試其他顯示模式，具體如下。 Wireffame Elements：?jiǎn)卧倪呉跃€條顯示。 Wireffame Elements Skin Only：僅殼單元的邊以線條顯示。 Shaded Elements：?jiǎn)卧詫?shí)心多邊形顯示。 Shaded Elements with Mesh Lines：?jiǎn)卧詫?shí)心多邊形顯示，且顯示網(wǎng)格線。 Hidden Line with Feature Lines：?jiǎn)卧詫?shí)心多邊形顯示，且?guī)缀翁卣骶€以網(wǎng)格線顏色顯示。 Transparent：?jiǎn)卧酝该鞯膶?shí)心多邊形方式顯示。 使用Model Browser控制各類對(duì)象的可見(jiàn)性。 （1）激活標(biāo)簽域的Model杯簽。 （2）在Model Browser中的任意空白處單擊右鍵，在彈出菜單中選擇Expand All命令。這一步操作將展開(kāi)整個(gè)Model Browser。 （3）在Model Browser頂部單擊Display none。此時(shí)模型中的所有對(duì)象被隱藏。 （4）單擊Display all。此時(shí)模型中的所有對(duì)象被顯示。 （5）在瀏覽器列表中左鍵單擊選擇Component（5）。 （6）單擊Display none。此時(shí)Component collectors被隱藏，但其他的對(duì)象仍為顯示狀態(tài)。 如果用戶事先沒(méi)有對(duì)瀏覽器列表中的任何對(duì)象進(jìn)行選擇，則Display all、Displaynone和Display reverse選項(xiàng)會(huì)作用于所有對(duì)象。選中某一個(gè)文件夾時(shí)（該文件夾高亮顯示），則該操作只應(yīng)用于該文件夾中的對(duì)象。選中某一對(duì)象時(shí)，則該操作僅應(yīng)用于所選中的對(duì)象。

編輯推薦

《HyperWorks進(jìn)階教程系列:HyperMesh & HyperView應(yīng)用技巧與高級(jí)實(shí)例》編輯推薦：目前市面上唯一一套由澳汰爾官方認(rèn)證的HyperWorks教程系列，作者均為澳汰爾公司的資深專家。

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