从零开始学习 HyperMesh 看点

HyperMesh是一款功能强大的有限元前后处理工具，是CAE分析工程师进行有限元模型构建、修改、划分的重要工具之一。本文将从零开始，为读者介绍HyperMesh的基本概念和使用方法，并且详细介绍有限元模型的建立、材料力学分析以及后处理等方面的内容。

(资料图片仅供参考)

一. HyperMesh基本概念

导入CAD几何模型：通过HyperMesh可以直接导入各种CAD格式的几何模型，如UG、Pro/E、CATIA等。用户也可以使用HyperMesh自带的几何画图工具绘制几何图形。材料定义：HyperMesh需要对每一部件设置正确的材料属性。“材料”是用来描述物质性质和行为规律的参数集合。通过添加正确的材料信息，就能够确定部件的特性和计算性质。在材料定义中，还需要设定材料的类型、密度、弹性模量、泊松比等属性值。划分网格：HyperMesh最著名的特点就是其强大的网格划分前处理功能。将部件进行网格划分是有限元模场的关键步骤，通过网格划分，将连续的结构离散成有限个简单结构，使得求解器将结构连续平稳地转嫁到每个节点，从而获得对象的分析结果。

二. HyperMesh的使用方法

导入几何模型：首先打开HyperMesh，选择File -> Import从主菜单中进入文件导入窗口，选择合适的CAD几何格式进行导入。在几何模型导入后，HyperMesh会自动检查并创建一个准确的几何数据面板，并且用户可以进行后续操作调整。材料设定：打开Materials选项卡，点击“New”键，输入材料在名称、密度、弹性模量、泊松比等参数，最后点“OK”。这样，就完成了对材料的设置，并对有限元分析计算产生影响。定义部件类型和属性：在Modeling选项卡中，点击Compound > Rigid，然后右击其面板时点击“Edit”即可设置刚体的重力、初始速度等参数；再点击Solid > HexaMesh > Solid Mapping设置网格剖分的形式及大小。接着通过结构的拆分，定义连接方式，固定边界，确定各部位的承受载荷情况。最后，在约束、载荷等子菜单下，按照提示完善所有的属性信息即可完成仿真模型。进行材料力学分析：单击Analysis选项卡，打开Analysis Setup Tab -> Load Collector Manager即可定义约束和载荷条件。可以选择模拟分析类型、相应模块及求解器等计算参数，并在“Submit Job”中运行仿真。然后，在Load History Management对Tool停止时的分析结果进行分析。进行后处理，得到了生成各种形式的表格和图形（如：应力云图、失效范围图、质量反演解决方案、暂态事件性能预测等）：单击Post-processing选项卡，打开Static Analysis Monitor。

三. 注意事项

在使用过程中需要注意减少自由度的数量，以达到更快的处理速度，但是不能到影响系统精度的程度。对于每一个有限元网格，需要检查其边界和内部的节点，确保本身以及其相邻单元的融合性和适当性。模型材料的属性和划分尺寸的大小会影响破坏概率等预测结果, 一定要仔细考虑不同材料的弹性常数与硬度属性的影响因素。

四. 总结

HyperMesh是一款功能非常强大的有限元前后处理工具，可以有效提高CAE分析人员的工作效率和解决问题的准确性。通过本文的介绍，希望读者能够深入了解HyperMesh的基本概念和使用方法，进而更好地应用它进行有限元模型构建和分析。同时，也需要警惕一些潜在的问题，以保证所分析的结果是准确且可靠的。

HyperMesh快捷键：

1.Shift+F3:合并在容差范围内的节点,并查找free edge,T-connection

2.shift+F4:移动单元，节点等3.Shift+F5：查找单元，节点

4.shift+F7:把单元，节点投影到合适的位置

5.F4:测量距离，角度，经常用的

6.F5:隐藏掉遮住视线的单元，几何etc

7.F6:手工根据节点创建单元，把单元劈开等，纯手工操作

8.F7:对齐，把不在一条直线上的节点拉直，手工编辑单元的时候，用的比较多

9.F10:查看单元质量

10.找圆心操作

11.镜像操作，旋转操作

12.find face，在实体单元表面蒙皮

13.rule,spline，几何缺乏时，根据边界，生成网格

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