HyperMesh与Nastran-学习资料.pptx
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1、 HyperMesh 和 Nastran 学习经验总结 此学习资料是本人学习和工作中的经验总结,其中也抄录了其他培训教程资料,关于自己总结的部分,难免有谬误之处,欢迎大家批评指正。QQ:1123959241一:字母键 O按字母键O,在这里可以改窗口的背景颜色等。选择coincident picking 可以选择重合在一起的节点中的之一。更多介绍按帮助键H。HyperMesh简介 HyperMesh是一个高效率、功能强大的有限元前后处理器,它提供了一个交互式的、可视化的环境来进行产品的设计仿真分析。配有与各种有限元计算软件(求解器)的接口,为各种有限元求解器写出数据文件及读取不同求解器的结果件;
2、可实现不同有限元计算软件之间的模型转换功能,这在很大程度上提高了工作效率。Nastran 简介 Nastran是20世纪60年代,美国航天局为发展航天事业而开发的一套用于替代实验的有限元仿真程序。Nastran原来由多家公司共同开发,所以有多个Nastran版本,我们现在所使用的是MSC.Nastran。第一章:第一章:基本功能简介基本功能简介武汉海陆科技工程有限公司Hypermesh的功能的功能CAE CAE 分析的三个过程:分析的三个过程:获取获取3D CAD 模型模型或者或者 相关的技术数据相关的技术数据(前处理前处理)创建创建 CAE 模型模型 划分网格划分网格&装配装配 质量检查质量
3、检查 材料属性的设置材料属性的设置 (前处理前处理)后处理后处理 结果的提取结果的提取 动态的查看动态的查看 编写仿真分析报告编写仿真分析报告 (后处理后处理)建立仿真分析的工况建立仿真分析的工况 输出请求输出请求 边界边界/初始条件初始条件 载荷工况载荷工况 (前处理前处理)提交相关的文件给提交相关的文件给求解器求解求解器求解(求解过程求解过程)设置一个合适设置一个合适 的求解模板的求解模板 (前处理前处理)本人的分析流程SolidWorks建模并保存为IGES格式 导入到hyperMesh中,并创建有限元模型 使用HyperMesh 自带的求解器求解 保存为bdf格式的文本,导入到Nast
4、ran中求解 使用HyperMesh 进行后处理 使用HyperView等后 处理软件进行后处理 编写报告第二章:HyperMesh的学习1.如何提高学习效率(1)帮助键(H)每一页的功能面板(Function Panel)上都有许多命令,可以通过帮助文件来学习和了解该命令的用法,具体方法如下:在 Page change(见HyperMesh 面板简介)里选择一类,比如说Geom,进入到几何面板,点击nodes 命令按钮,进入到节点创建界面,然后按一下键盘上的的H键,帮助文档自动跳转到相应的帮助部分,然后就可以来学习如何创建nodes了。该方法非常有用,它可以帮助学习者来学习或查询某一命令的用
5、法。建议用此方法把每一个命令都学一遍,当然,要亲自操作,练习。(2)帮助文件里的例子注:实例的模型在哪里找?一般情况下,在安装盘(比如说F)Altair hw10.0 tutorials hm(或其他)若没找到,可以在安装盘里搜索一下。要充分利用帮助文件。点击Help,HyperMesh and BatchMesher注:在360浏览器中,目录可能无法展开,需要使用Internet Explore浏览器。(2)帮助文件里的例子点击Help,HyperMesh and BatchMesher注:在360浏览器中,目录可能无法展开,需要使用Internet Explore浏览器。注:实例的模型在哪
6、里找?一般情况下,在安装盘(比如说F)Altair hw10.0 tutorials hm(或其他)若没找到,可以在安装盘里搜索一下。要充分利用帮助文件。若想查找相关的知识,可以再Search里搜索。(3)其他的资料(4)CAE学习网站、论坛和QQ群等http:/ 面板简介面板简介Figure 1 GUI of HyperMesh(V10.0 or higher)ToolbarDrop-down MenuGraphic AreaLabel AreaMain MenuFunctional PanelPage ChangeStatus Bar1.BRIEF INTRODUCTION TO GUI
7、OF HYPERMESH(图形用户界面简介图形用户界面简介图形用户界面简介图形用户界面简介)Using a way of user-friendly interface,functional Process design,each menu is object-specific.A Model is organized on the basis of“Collector”.1.1 File Management(文件管理)Create,open,save,input,and output,etc.User profile.Secondary development tools.1.2 Geom
8、etry Menu(几何菜单)Points,Lines,Surfaces,Solids,Vectors,Systems Clean-up and repair the CAD geometry,particularly by topology technology Extract the midsurface1.3 Mesh Menu(网格划分菜单)Line Mesh,AutoMesh,TetraMesh,Solid Map Mesh,Voxel Mesh,Shrink Wrap Mesh TetraMesh Process Manage.HyperMesh 图形用户界面简介图形用户界面简介
9、Mass,1D,2D,3D elements.ruled,drag,spin,spline,offset,map,replace,delete,project,translate,reflect,position,order change and so on.Element editor:Manually create,combine,split,detach,etc.1.4 Connector Menu(装配菜单)Spots,bolts,seams,areas connection,mass Distributions and their management.1.5 Materials M
10、enu(MID)(材料菜单)Create,select material type,and update1.6 Properties Menu(PID)(属性菜单)Create,update,assign,select element type,and choose the corresponding MID.1.7 BCs(or Analysis page)Menu(边界条件菜单)Constraints.Loads(forces,moments,pressures,enforced displacements,status equations,temperature,flux,etc.).W
11、HAT CAN HYPERMESH DOHYPERMESH TRAINING 101Created by Dr.Shalin Qiao Intial conditions(velocities,accelerations).Contact pairs.1.8 Setup Menu (工况创建菜单)Control cards(solution method,parameters,include files,set,time,etc.).Output block(define output requirements).Load steps(organize constraints,loads in
12、to a subcase)1.9 Tool Menu(or Tool page)(工具菜单/页面)Sets,Blocks,Tags,Titles.Solver(also use Analysis page to open)that translate result file into HM format for post processing.Element Check,faces,edges,penetration,normals,etc.Isolate/modify/manage elements and structures,such as find,mask,translate,rot
13、ate,organize,renumber and son on Statistics of a CAE model.Mass calculation,count,WHAT CAN HYPERMESH DOHYPERMESH TRAINING 101Created by Dr.Shalin Qiao1.10 Morphing Menu (变形菜单)Domains,Handles,Morph Constraints,Morph Volumes,Shapes,Symmetries.1.11 Post Menu(or Post page)(后处理菜单)Deform,contour,vector,tr
14、ansient animations,etc.Create and edit X-Y plots.1.12 Views Toolbar(视图工具条)1.13 Display and Visualization Toolbar(显示工具条)WHAT CAN HYPERMESH DOHYPERMESH TRAINING 101Created by Dr.Shalin Qiao1.14 Collectors Toolbar(集合工具条)Quickly create various collectors.Quickly edit various collectors,such as delete,or
15、gaznize,card edit,renumber.Load1.15 Checks Toolbar(or Tool page)(检测工具条/页面)By default,this toolbar is not shown up.Add it on toolbar area from View Menu.Functions cover distance/length,mass/volume Calculation,edges/features/faces,normals,penetration,element check,count,model summary,and load summary.
16、WHAT CAN HYPERMESH DOHYPERMESH TRAINING 101Created by Dr.Shalin Qiao1.16 Image Capture Toolbar(图形捕捉工具条)By default,this toolbar is not shown up.Add it on toolbar area from View Menu.Functions include save a image to a file,capture graphic area,capture panel area,You should know how to quickly take ad
17、vantage of“Ctrl+F6”to grasp a picture of .iges format for the current object on graphic area.WHAT CAN HYPERMESH DOHYPERMESH TRAINING 101Created by Dr.Shalin QiaoWHAT CAN HYPERMESH DOHYPERMESH TRAINING 101Created by Dr.Shalin Qiao 1.17 Quick Keys(快捷键)F1-Hidden Line 隐藏线 F2-Delete 删除(删除任何对象都用此命令)F3-Rep
18、lace 合并两个节点 F4-Distance 测量距离,角度等 F5-Mask 隐藏 F6-Element Edit 单元编辑(创建,合并,分割单元等)F7-Align Node 节点共线排列 F8-Create Node 创建节点 F9-Line Edit 线编辑(非边界编辑)F10-Check Elem 单元质量检查 F11-Quick Edit 快速几何编辑 F12-Automesh 自动网格划分WHAT CAN HYPERMESH DOHYPERMESH TRAINING 101Created by Dr.Shalin Qiao 1.18 Usage of the Mouse(鼠标的
19、使用)Ctrl+left key:rotate the model dynamically(动态旋转模型,按 CTRL键,同时在图形上点击一点,该点即作为旋转中心)。Ctrl+middle key:zoom in/zoom out(中键若是滚轮,上下滚动 时,放大/缩小模型。不是滚轮,可以画出任意封闭的区域来放 大模型)。Ctrl+right key:translate model(在图形区平移模型)。单位系统的指定单位系统的指定 Length:mm;Mass:ton(megagram);Force:N;Stress:MPa;Time:S.坐标系一:全局坐标系(系统默认)直角坐标系二:局部坐标
20、系(直角、圆柱、球坐标系)局部坐标系按不同性质分类:I 是否随节点的变动而变动(1)在空间中固定不动(2)随用于创建此坐标系的节点的变动而变动II 参考与位移坐标系()参考坐标系用来确定节点相对参考坐标系的坐标,一般用来创建节点等。()位移坐标系位移、约束和其他基于节点的量都是在该坐标系中定义和输出的。一般用来创建约束、转动,创建弹簧单元、梁单元、rbe3单元等。三:创建局部坐标系的方法1.在空间中固定不动的 创建方法:Analysis Systems 2.随用于创建此坐标系的节点的变动而变动的4.查看节点的坐标3.把相应的节点依附到参考坐标系中。5.位移坐标系的使用方法(1)将某些节点归属到
21、相应的局部坐标系,那么该节点的自由度将与相应的局部坐标相匹配。每个节点都有一个位移坐标系,在GRID卡片的第7个字域中定义。位移、约束和其他基于节点的量都是在该坐标系中定义和输出的。基本坐标系是MSC.Nastran默认地位移坐标系。6.节点归属到位移坐标系中。那么这个局部坐标系在所选择的相应的节点的世界里扮演的角色就是位移坐标系。以后对该节点的约束、使用该节点创建弹簧单元等所选择的自由度就是该坐标系中定义的。7.查看节点的属性 例如对某一节点施加一个特定方向的位移约束,而这个方向与全局坐标系的3个坐标轴不平行,那么我们可以创建一个合适的局部坐标系当作位移坐标系,然后将这个节点归属到这个位移坐
22、标系中,然后就可以施加相应的约束了。假设施加的是X轴向的约束,那么这个X轴就是相应的局部坐标系的X轴。所有所有HyperMesh中的模型和对象都是以中的模型和对象都是以“集合集合”(Collectors)的形式进行组织的形式进行组织。HyperMesh 支持丰富的集合类型;绝大多数HyperMesh支持的对象都必须被归类放置在“集合”中;每一集合包含特定的对象类型.在在HyperMesh中新建的对象都会被归类在当前集合(中新建的对象都会被归类在当前集合(Current Collector)中)中;每当用户新建一个集合,该集合都会被自动置为当前集合;改变当前集合的方法之一是点击改变当前集合的方法
23、之一是点击“G”Component”选择集合选择集合。模型浏览器(Model browser)是HyperMesh中一种树状结构(Hierachy structures)管理装配体(Assemblies)、组件(Components)和集合(Collectors)的工具;通过Model Browser,用户可对集合(Collectors)进行诸如创建、编辑、删除、重命名等操作;在模型浏览器中,可以通过拖拽操作方便的建立和管理装配体(Assemblies);通过通过Model Browser可重置当前集合可重置当前集合;可以通过Include Browser重置当前Include file.利用
24、利用Organize,可以将一个集合中的某些元素移动到另外的集合中,可以将一个集合中的某些元素移动到另外的集合中。Collector 的概念的概念几 何 图 形(Geomrtry)单 元 网 格Element mesh材 料 模 型Materials载 荷 数 据Loads 特 性 数 据Properties 一个有限元模型需要不同的数据类型来描述自己。一个有限元模型需要不同的数据类型来描述自己。Collector HyperMesh 使用不同的集合(使用不同的集合(Collector)来放置和组织管理这些数据)来放置和组织管理这些数据ComponentComponentMatcollecto
25、rLoadcollectorPropterycolloter 集合(集合(Collectors)有不同的类型,例如:)有不同的类型,例如:Collector 的概念的概念第二章:分析类型一:静力分析 静力分析用来计算结构在稳态载荷作用下引起的位移、应力、应变和力。静力分析不考虑惯性和阻尼效应的影响。但是,静力分析能够分析稳定的惯性力(如重力和旋转件所受的离心力等)和能够被等效为静态载荷的随时间变化的载荷(如等效静力风载和地震载荷等)作用下结构响应的问题。静力分析可分为线性静力分析和非线性静力分析。静态结构分析静态结构分析的目的在于发现整体结构中的应力和位移的分布及其最大值所在部位,在此基础上,
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