HyperMesh懸臂梁的拓?fù)鋬?yōu)化

1、HyperMesh懸臂梁的拓?fù)鋬?yōu)化1.梁的網(wǎng)格劃分I.CAD文件的導(dǎo)入1.啟動(dòng)HyerMesh Desktop。2.在User Profile對話框中選擇HyperMesh并單擊Ok按鈕。3.點(diǎn)擊快捷鍵Import Geometry并選擇cad文件并單擊Import按鈕。如下圖：這樣就完成了一個(gè)CAD文件的導(dǎo)入。II.編輯實(shí)體1. 在主面板中的選擇Geom頁，進(jìn)入Solids面板。2. 選擇子面板。3. 在surfs欄下激活solids選擇器。單擊模型任意位置，此時(shí)整個(gè)模型被選中。4. 激活surfs選擇器，選擇如下圖1-1所示的面：圖1-15. 單擊trim按鈕產(chǎn)生一個(gè)分割面，模型被分割成兩

2、個(gè)部分，如下圖1-2：圖1-26. 在surfs欄下激活solids選擇器。選擇上部分如圖1-3：圖1-37. 激活surfs選擇器，選擇如下圖1-4所示的面：8. 單擊trim按鈕產(chǎn)生一個(gè)分割面，模型被分割成兩個(gè)部分，如下圖1-5：圖1-59. 重復(fù)25步驟分割出下面如圖1-6的部分：圖1-610. 選擇子面板11. 在to be merged欄下激活solids選擇器并選擇如下圖1-7所示的3個(gè)實(shí)體。圖1-712. 單擊merge按鈕并合并這3個(gè)實(shí)體。合并后的結(jié)果如下圖1-8所示。圖1-813.在File下拉菜單中，選擇Save命令，彈出Save Modle As對話框；選擇想要的保存數(shù)據(jù)

3、的路徑，并輸入文件名xbl-change.hm，單擊Save按鈕。III.3D網(wǎng)格的劃分3D網(wǎng)格劃分要先進(jìn)行2d網(wǎng)格劃分1. 在design實(shí)體的表面進(jìn)行2D網(wǎng)格劃分1）在模型瀏覽窗口右擊component，選擇design并單擊右鍵Make Curent。2）在2D頁面選擇automesh。3）進(jìn)入子面板。4) 在element size =文本框中輸入20.5) 設(shè)置mesh type為mixed。6) 將面板左下側(cè)的meshing node（分網(wǎng)方式）從interactive切換為automesh。7) 確認(rèn)選擇element to surf comp選項(xiàng)。8) 選擇suerfacesd

4、isplayed.9) 單擊mesh生成網(wǎng)格如圖1-9所示。10) 單擊return按鈕，返回主面板。圖1-92.把design部分生成的2D網(wǎng)格劃分成3D1） 進(jìn)入3d面板。2） 點(diǎn)擊solid map按鈕進(jìn)入soild map子面板。3） 選擇子面板。4） 選擇element to drag欄下的element，單擊鼠標(biāo)右鍵選擇displayed。如圖所示1-10。圖1-105） 在復(fù)選框中打勾。6） 在along geom欄下選擇lines，單擊lines使其激活。選擇如圖1-11所示的線段。7） 在欄下的element size=20.8） 單擊mesh按鈕。9） 點(diǎn)擊returne回

5、到主面板。圖1-1110) 點(diǎn)擊標(biāo)簽區(qū)的Mask按鈕。11) 點(diǎn)擊mask標(biāo)簽中的3D后面的“-”按鈕，就隱藏了3D網(wǎng)格。如1-12圖所示圖1-1212) 點(diǎn)擊進(jìn)入刪除子頁面。13) 右鍵點(diǎn)擊elems按鈕選擇按鈕。這樣就選中了前面創(chuàng)建的2D網(wǎng)格。14) 點(diǎn)擊按鈕，這樣就把2D網(wǎng)格刪除了。15) 點(diǎn)擊mask標(biāo)簽下3D后面的“+”按鈕，顯示3D網(wǎng)格。16) 點(diǎn)擊主菜單欄的mesh，下拉后選啊擇organize如下圖1-13所示 圖1-1317) 點(diǎn)擊右鍵選擇這樣就選擇了所有的3D網(wǎng)格選中。18)19) 點(diǎn)擊move按鈕。3.在nondesign實(shí)體的表面進(jìn)行2D網(wǎng)格劃分1)在模型瀏覽窗口右擊c

6、omponent，選擇design并單擊右鍵Make Curent。2)在2D頁面選擇automesh。3)進(jìn)入子面板。4)在element size =文本框中輸入20.5)設(shè)置mesh type為mixed。6）板左下側(cè)的meshing node（分網(wǎng)方式）從interactive切換為automesh。7）確認(rèn)選擇element to surf comp選項(xiàng)。8)選擇suerfacesdisplayed.9)單擊mesh生成網(wǎng)格如圖1-14所示。10)單擊return按鈕，返回主面板。圖1-144.把nondesign部分生成的2D網(wǎng)格劃分成3D1）進(jìn)入3d面板。2）點(diǎn)擊solid ma

7、p按鈕進(jìn)入soild map子面板。3）選擇子面板。4）選擇element to drag欄下的element，單擊鼠標(biāo)右鍵選擇displayed。如圖所示1-15。圖1-155） 在復(fù)選框中打勾。6） 在along geom欄下選擇lines，單擊lines使其激活。選擇如圖1-16所示的線段。7） 在欄下的element size=20.8） 單擊mesh按鈕。生成3D網(wǎng)格如圖1-17所示。9） 點(diǎn)擊returne回到主面板。圖1-1710） 點(diǎn)擊標(biāo)簽區(qū)的Mask按鈕。11） 點(diǎn)擊mask標(biāo)簽中的3D后面的“-”按鈕，就隱藏了3D網(wǎng)格。如1-18圖所圖1-1812） 點(diǎn)擊進(jìn)入刪除子頁面。1

8、3） 右鍵點(diǎn)擊elems按鈕選擇按鈕。這樣就選中了前面創(chuàng)建的2D網(wǎng)格。14） 點(diǎn)擊按鈕，這樣就把2D網(wǎng)格刪除了。15） 點(diǎn)擊mask標(biāo)簽下3D后面的“+”按鈕，顯示3D網(wǎng)格。16） 點(diǎn)擊主菜單欄的mesh，下拉后選啊擇organize如下圖1-19所示 圖1-1917） 點(diǎn)擊右鍵選擇這樣就選擇了所有的3D網(wǎng)格選中。18）19） 點(diǎn)擊move按鈕。20） 點(diǎn)擊return按鈕。21） 這樣就劃分完網(wǎng)格。如圖1-20所示。22） 點(diǎn)擊Save as保存文件，文件名為xbl.fem.5.網(wǎng)格的縫合(1) 進(jìn)入tools頁，點(diǎn)擊faces按鈕。(2) 點(diǎn)擊comp按鈕，右擊選擇design和nonde

9、sign前面的復(fù)選框。(3) 點(diǎn)擊select。(4)(5) 點(diǎn)擊。(6) 再點(diǎn)擊（7）點(diǎn)擊return。這樣就把網(wǎng)格縫合完畢。2. 體積最小化的拓?fù)鋬?yōu)化1.HyperMesh，加載用戶配置，并載入文件（1） 打開HyerMesh。（2） 在User Profile對話框中選擇OptiSturt并單擊Ok按鈕。這樣就加載了RADIOSS/Bulk和OptiSturt所對應(yīng)的HyperMesh設(shè)置。在用戶界面中，通過工具條中的下拉菜單Perferences可以找到User Profiles。（3） 點(diǎn)擊File菜單，選擇Import命令。（4） 在目錄下選擇文件xbl.fem.（5） 點(diǎn)擊Ope

10、n按鈕。2.材料和屬性，并分配給合適的的組件（1） 單擊標(biāo)菜單欄上的Model標(biāo)簽。（2） 在Model Browser（模型瀏覽窗口）中單擊鼠標(biāo)右鍵，移動(dòng)光標(biāo)值Creat，激活其二級菜單并單擊Material。（3） 在name欄處輸入Steel。（4） 在card Image選項(xiàng)框中選擇MAT1作為材料類型。（5） 勾選復(fù)選框，并單擊Creat按鈕。（6） 彈出MAT1卡片設(shè)置框。（7） 在E處輸入2.0E5.（彈性模量）（8） 在NU（泊松比）處輸入0.3.（9） 單擊return按鈕。（10） 在Model Browser（模型瀏覽窗口）中單擊鼠標(biāo)右鍵，移動(dòng)光標(biāo)值Creat，激活其二級

11、菜單并單擊Property。（11） 在Name處輸入design-prop。（12） 在Card Image選項(xiàng)框中選擇PSOLID作為材料屬性。（13） 設(shè)置Metrial為steel。（14） 單擊Creat按鈕（15） 在Name處輸入nondesign-prop.（16） 在Card Image選項(xiàng)框中選擇PSOLID作為材料屬性。（17） 設(shè)置Metrial為steel。（18） 單擊Creat按鈕。（19） 單擊Component按鈕，利用新創(chuàng)建的屬性更新組件集合器。（20） 選擇assigned按鈕。（21） 單擊comps，勾選nondesign并單擊select。（22）

12、單擊property=,選擇nondesign-prop。（23） 點(diǎn)擊assign。（24） 重復(fù)（19）（23）將屬性designprop分配給組件design。（25） 單擊return 按鈕。（26） 在中按鈕（27） 約束六個(gè)自由度。（28） 點(diǎn)選擇如下圖。（）點(diǎn)擊按鈕。（）創(chuàng)建另一個(gè)。如下圖3.載荷集合器（1） 在Model Browser中點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵，移動(dòng)光標(biāo)到Creat，激活二級菜單并單擊選Loadcollector。（2） 在Name處輸入spc。（3） 不要按鍵盤的enter鍵，直到全部完成。（4） 保持CardImage欄為None。（5） 選擇一種顏色。（6） 單擊C

13、reat按鈕。（7） 同樣的，創(chuàng)建force的載荷集合器。4.約束（1）從 Model Browser中，展開 Loadcollector，用鼠標(biāo)右鍵點(diǎn)擊spc，選擇Make Current。（2）從Analysis頁，進(jìn)入constraints面板。（3）利用面板左側(cè)的按鈕，確認(rèn)選中Creat子面板。如圖2-1所示。圖2-1（4）確認(rèn)loadtypes為spc。（5）約束dof1，dof2，dof3，dof4，dof5，dof6。確保勾選dof1，dof2，dof3，dof4，dof5，dof6。（6）勾選自由度旁邊的復(fù)選框，則約束該自由度；不勾選，則釋放該自由度。 dof1，dof2，do

14、f3是沿著x,y,z軸方向的線位移自由度。 dof4，dof5，dof6是繞x,y,z軸旋轉(zhuǎn)的叫自由度。（8） 單擊creat按鈕。（9） 點(diǎn)擊return。則在三個(gè)面創(chuàng)建了約束如下圖：5.荷創(chuàng)建集中應(yīng)力（1） 從the Modle Browser中展開LoadCollectors，有鼠標(biāo)右鍵點(diǎn)擊Force，選擇MakeCurrent。（2） 從Analysis頁，選擇force面板。（3） 點(diǎn)擊圖上的兩個(gè)rbe3兩個(gè)點(diǎn)。（4） 單擊magnitude=輸入-32100，按enter鍵。（5） 設(shè)置轉(zhuǎn)換器到Z-axis。（6） 單擊creat按鈕。（7） 在屏幕上，節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)指向Z方向的箭頭。（

15、8） 為了更好的查看箭頭，選擇uniform size=輸入150，并按enter鍵。（9） 重新選擇圖上的rbe3兩個(gè)點(diǎn)。（10） 單擊magnitude=輸入32100，并按enter鍵。（11） 設(shè)置轉(zhuǎn)置器Y-axis。（12） 并單擊creat按鈕。（13） 在屏幕上，節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)指向Y向的箭頭。（14） 為了更好的查看箭頭，選擇uniform size=輸入150，并按enter鍵。（15） 點(diǎn)擊return鍵。返回Analysis界面。（16） 點(diǎn)擊進(jìn)入轉(zhuǎn)矩界面。（17） Nodes還是選擇rbe3的兩個(gè)點(diǎn)。（18） 單擊magnitude=輸入4.4e6 并單擊enter鍵。（19）

16、 設(shè)置轉(zhuǎn)置器為X-axis。（20） 并單擊creat按鈕。（21） 在屏幕上，節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)指向X方向的箭頭。（22） 為了更好的查看箭頭選擇uniform size=輸入150，并按enter鍵。如下圖：（23） 點(diǎn)擊return按鈕，返回Analysis頁。創(chuàng)建好了載荷如下圖：6.工況（1） 在Analysis頁，進(jìn)入loadsteps面板。（2） 單擊name=輸入force，并按enter鍵。（3） 選擇type為linear static。（4） 勾選SPC前的復(fù)選框。（5） 單擊spc右側(cè)出現(xiàn)一個(gè)對象欄，選擇載荷集合器spc。（6） 勾選Load前的復(fù)選框，并從已有的載荷集合器中選擇f

17、orce。（7） 點(diǎn)擊creat。如下圖：（8） 單擊return按鈕，返回Analysis頁。7.定義拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)變量（1）從Analysis頁，進(jìn)入optimization面板。（2）進(jìn)入topology面板。（3）單擊輸入xuanbi.(4)單擊,從已有的屬性列表中選擇designprop，并單擊select按鈕。（5）選擇type為PSOLID。（6）點(diǎn)擊Create按鈕。8.創(chuàng)建體積和位移響應(yīng)（1） 進(jìn)入responses面板。（2） 單擊responses=輸入vol。（3） 單擊responses type下的切換器，從彈出的菜單中選（4） 單擊create按鈕。（5） 定義模型

18、的總體積響應(yīng)vol。（6） 單擊responses=輸入dis。（7） 單擊responses type下的切換器，從彈出的菜單中選。（8） 單擊Nodes，選擇rbe3的兩個(gè)點(diǎn)。（9） 選擇total，（10） 點(diǎn)擊Create按鈕，回到optimization面板。9.定義目標(biāo)（1） 進(jìn)入頁。（2） 單擊面板左上角的轉(zhuǎn)換器，從彈出的菜單欄中選擇min。（3） 單擊response=并選擇vol。（4） 單擊create按鈕。（5） 單擊return按鈕，退出optimization面板。10.創(chuàng)建位移響應(yīng)約束（1） 設(shè)置分析中約束的上限和下限。（2） 進(jìn)入dconstraints面板。（3

19、） 單擊constraint=輸入dis。（4） 勾選upper bound=左側(cè)的復(fù)選框。（5） 單擊response=設(shè)置為dis（6） 單擊loadsteps。（7） 勾選force旁邊的復(fù)選框。（8） 單擊select按鈕。（9） 單擊create按鈕。11.檢查優(yōu)化問題（1） 從the Analysis頁，進(jìn)入OptiSturt面板。（2） 單擊input File后Save as按鈕。（3） 選擇想把OptiSturt模型文件寫入目錄，并在File name處輸入模型文件名xbl。（4） 使用文件拓展名.fem作為OptiSturt輸入卡。（5） 單擊Save按鈕。（6） 注意在input file欄中出現(xiàn)xbl.fem文件的名字和位置。（7） 單擊export options切換到all。（8） 單擊run options切換到check。（9） 單擊memory options切換到memory default。（10） 單擊OptiSturt。12.優(yōu)化分析計(jì)算（1） 從Analysis頁，進(jìn)入OptiSturt面板。