hypermesh基礎(chǔ)培訓(xùn)教程(中文版)課件

hypermesh基礎(chǔ)培訓(xùn)教程(中文版)課件目錄軟件介紹與安裝網(wǎng)格劃分技術(shù)材料屬性與邊界條件設(shè)置結(jié)構(gòu)靜力學(xué)分析結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)分析接觸與碰撞問題求解優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)應(yīng)用01軟件介紹與安裝Chapterhypermesh概述01hypermesh是一款廣泛應(yīng)用的有限元前處理軟件，具有強(qiáng)大的幾何清理、網(wǎng)格劃分和模型設(shè)置功能。02支持多種CAD數(shù)據(jù)格式導(dǎo)入，能夠?qū)崿F(xiàn)高效、準(zhǔn)確的模型前處理。03提供了豐富的求解器接口，可以與多種有限元求解器進(jìn)行無(wú)縫對(duì)接。下載軟件安裝包，解壓后運(yùn)行安裝程序，按照提示完成安裝過程。安裝步驟確保計(jì)算機(jī)滿足最低硬件要求，如內(nèi)存、硬盤空間等。配置要求購(gòu)買軟件許可證或申請(qǐng)?jiān)囉迷S可證，以獲得合法使用權(quán)限。許可證獲取軟件安裝及配置圖形窗口用于顯示和編輯模型的圖形界面，支持多種視圖操作和渲染模式。項(xiàng)目樹顯示當(dāng)前模型的結(jié)構(gòu)樹狀圖，方便用戶管理和查看模型數(shù)據(jù)。工具欄提供常用命令的快捷按鈕，方便用戶快速執(zhí)行相關(guān)操作。主界面包括菜單欄、工具欄、項(xiàng)目樹和圖形窗口等部分，提供全面的操作功能。菜單欄包含文件、編輯、視圖、工具、窗口和幫助等菜單項(xiàng)，用于執(zhí)行各種操作命令。界面布局與功能02網(wǎng)格劃分技術(shù)Chapter映射網(wǎng)格劃分將幾何模型劃分為規(guī)則的、結(jié)構(gòu)化的網(wǎng)格，適用于簡(jiǎn)單幾何形狀。自由網(wǎng)格劃分根據(jù)幾何模型的形狀和大小，自動(dòng)生成非結(jié)構(gòu)化的網(wǎng)格，適用于復(fù)雜幾何形狀?；旌暇W(wǎng)格劃分結(jié)合映射網(wǎng)格和自由網(wǎng)格的優(yōu)點(diǎn)，對(duì)模型進(jìn)行分區(qū)處理，提高網(wǎng)格質(zhì)量和計(jì)算效率。網(wǎng)格劃分方法03020103網(wǎng)格重構(gòu)對(duì)于質(zhì)量較差的網(wǎng)格，進(jìn)行重新劃分或局部調(diào)整，以滿足計(jì)算要求。01網(wǎng)格質(zhì)量檢查檢查網(wǎng)格的雅可比、偏斜度、長(zhǎng)寬比等質(zhì)量指標(biāo)，確保網(wǎng)格滿足計(jì)算要求。02網(wǎng)格優(yōu)化通過光順、交換邊、合并節(jié)點(diǎn)等操作，提高網(wǎng)格質(zhì)量，減少計(jì)算誤差。網(wǎng)格質(zhì)量檢查及優(yōu)化邊界層網(wǎng)格在流體計(jì)算中，對(duì)近壁面區(qū)域采用加密的邊界層網(wǎng)格，以捕捉流動(dòng)細(xì)節(jié)。多重網(wǎng)格技術(shù)采用不同尺度的網(wǎng)格進(jìn)行計(jì)算，提高計(jì)算效率和精度。網(wǎng)格自適應(yīng)技術(shù)根據(jù)計(jì)算結(jié)果自動(dòng)調(diào)整網(wǎng)格密度和分布，以適應(yīng)復(fù)雜的流動(dòng)現(xiàn)象。特殊網(wǎng)格處理技巧03材料屬性與邊界條件設(shè)置Chapter根據(jù)分析需求，選擇合適的材料類型，如線彈性、彈塑性、超彈性等。材料類型選擇輸入材料的密度、彈性模量、泊松比等基本參數(shù)。材料參數(shù)輸入對(duì)于非線性材料，需要定義其應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系、屈服準(zhǔn)則等。材料非線性特性定義材料屬性定義約束類型選擇根據(jù)實(shí)際問題，選擇合適的約束類型，如固定約束、滑動(dòng)約束、周期性邊界條件等。約束位置確定在模型中選擇需要施加約束的位置，如節(jié)點(diǎn)、單元等。約束參數(shù)設(shè)置設(shè)置約束的具體參數(shù)，如固定約束需要設(shè)置固定自由度等。邊界條件設(shè)置載荷位置確定在模型中選擇需要施加載荷的位置，如節(jié)點(diǎn)、單元等。載荷參數(shù)設(shè)置設(shè)置載荷的具體參數(shù)，如大小、方向、作用時(shí)間等。同時(shí)，可以設(shè)置載荷的施加方式，如逐步加載、一次性加載等。載荷類型選擇根據(jù)實(shí)際問題，選擇合適的載荷類型，如集中力、均布力、壓力等。載荷施加方式04結(jié)構(gòu)靜力學(xué)分析Chapter施加載荷和約束在模型上施加靜力學(xué)載荷和約束，如集中力、壓力、固定約束等。建立模型在HyperMesh中導(dǎo)入或創(chuàng)建幾何模型，定義材料屬性和邊界條件。網(wǎng)格劃分對(duì)模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分，生成有限元網(wǎng)格?？梢赃x擇適當(dāng)?shù)膯卧愋秃途W(wǎng)格密度。求解選擇適當(dāng)?shù)那蠼馄?，?duì)模型進(jìn)行線性靜力學(xué)分析求解。結(jié)果查看在HyperMesh中查看分析結(jié)果，如位移、應(yīng)力、應(yīng)變等云圖或等值線圖。線性靜力學(xué)分析流程非線性靜力學(xué)分析流程施加載荷和約束在模型上施加靜力學(xué)載荷和約束，考慮非線性效應(yīng)，如大變形、接觸等。網(wǎng)格劃分與屬性定義對(duì)模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分，并定義相應(yīng)的非線性材料屬性和邊界條件。建立非線性模型在HyperMesh中創(chuàng)建或?qū)敕蔷€性模型，定義材料非線性屬性、接觸等。求解選擇適當(dāng)?shù)姆蔷€性求解器，對(duì)模型進(jìn)行非線性靜力學(xué)分析求解。結(jié)果查看與后處理在HyperMesh中查看非線性分析結(jié)果，進(jìn)行后處理和可視化。將分析結(jié)果導(dǎo)出為報(bào)告或數(shù)據(jù)文件，以便后續(xù)處理和使用。提取特定位置或節(jié)點(diǎn)的結(jié)果數(shù)據(jù)，如節(jié)點(diǎn)位移、單元應(yīng)力等。在HyperMesh中查看分析結(jié)果，包括位移、應(yīng)力、應(yīng)變等云圖或等值線圖。將不同工況或不同設(shè)計(jì)方案的結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析，評(píng)估性能優(yōu)劣。結(jié)果提取結(jié)果查看結(jié)果對(duì)比結(jié)果導(dǎo)出結(jié)果后處理與可視化05結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)分析Chapter模態(tài)分析原理及步驟研究結(jié)構(gòu)固有振動(dòng)特性的一種方法，通過求解特征值問題得到結(jié)構(gòu)的固有頻率、振型和阻尼比等模態(tài)參數(shù)。模態(tài)分析原理在HyperMesh中導(dǎo)入幾何模型，劃分網(wǎng)格，定義材料屬性和邊界條件等。指定分析類型（模態(tài)分析）、求解器類型（如Lanczos法、子空間迭代法等）和頻率范圍等。運(yùn)行求解器，計(jì)算結(jié)構(gòu)的固有頻率和振型。在HyperView中查看和分析模態(tài)結(jié)果，包括固有頻率、振型動(dòng)畫、模態(tài)應(yīng)變能等。建立有限元模型設(shè)置模態(tài)分析參數(shù)求解模態(tài)結(jié)果后處理建立有限元模型與模態(tài)分析類似，需要導(dǎo)入幾何模型、劃分網(wǎng)格、定義材料屬性和邊界條件等。施加簡(jiǎn)諧激勵(lì)在模型上施加簡(jiǎn)諧激勵(lì)，如力、位移或加速度等。結(jié)果后處理在HyperView中查看和分析諧響應(yīng)結(jié)果，包括頻響函數(shù)、響應(yīng)幅值和相位角等。諧響應(yīng)分析原理研究結(jié)構(gòu)在簡(jiǎn)諧激勵(lì)作用下的響應(yīng)特性，通過求解頻域內(nèi)的動(dòng)力學(xué)方程得到結(jié)構(gòu)的頻響函數(shù)和響應(yīng)幅值等。設(shè)置諧響應(yīng)分析參數(shù)指定分析類型（諧響應(yīng)分析）、激勵(lì)頻率范圍、阻尼比和求解方法等。求解諧響應(yīng)運(yùn)行求解器，計(jì)算結(jié)構(gòu)在簡(jiǎn)諧激勵(lì)作用下的響應(yīng)。010203040506諧響應(yīng)分析原理及步驟瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析原理研究結(jié)構(gòu)在任意時(shí)變激勵(lì)作用下的響應(yīng)特性，通過求解時(shí)域內(nèi)的動(dòng)力學(xué)方程得到結(jié)構(gòu)的時(shí)程響應(yīng)和能量變化等。施加時(shí)變激勵(lì)在模型上施加時(shí)變激勵(lì)，如力、位移或加速度等。建立有限元模型與模態(tài)分析和諧響應(yīng)分析類似，需要導(dǎo)入幾何模型、劃分網(wǎng)格、定義材料屬性和邊界條件等。求解瞬態(tài)響應(yīng)運(yùn)行求解器，計(jì)算結(jié)構(gòu)在時(shí)變激勵(lì)作用下的時(shí)程響應(yīng)。設(shè)置瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析參數(shù)指定分析類型（瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析）、時(shí)間步長(zhǎng)、總時(shí)長(zhǎng)和求解方法等。結(jié)果后處理在HyperView中查看和分析瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)結(jié)果，包括時(shí)程曲線、位移云圖、應(yīng)力云圖和能量變化曲線等。瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析原理及步驟06接觸與碰撞問題求解Chapter接觸類型面-面接觸（Surface-to-Surface）點(diǎn)-面接觸（Node-to-Surface）接觸類型及定義方法邊-邊接觸（Edge-to-Edge）接觸類型及定義方法02030401接觸類型及定義方法定義方法在HyperMesh中，通過定義接觸對(duì)（ContactPairs）來(lái)模擬接觸關(guān)系。選擇合適的接觸算法和參數(shù)，如罰函數(shù)法、拉格朗日乘子法等。根據(jù)實(shí)際問題，設(shè)置接觸面的摩擦系數(shù)、穿透容差等參數(shù)。碰撞問題建模與求解010203定義參與碰撞的物體及其材料屬性。設(shè)置碰撞對(duì)的初始條件和邊界條件。建模步驟碰撞問題建模與求解01定義碰撞事件和碰撞時(shí)間。02求解方法在HyperMesh中，使用顯式動(dòng)力學(xué)求解器（如LS-DYNA、Radioss等）進(jìn)行碰撞問題求解。03碰撞問題建模與求解根據(jù)需要，選擇合適的求解算法和時(shí)間步長(zhǎng)。監(jiān)控求解過程，確保計(jì)算收斂并獲取準(zhǔn)確結(jié)果。010203結(jié)果后處理在HyperMesh后處理器中，查看碰撞過程中的變形、應(yīng)力、應(yīng)變等結(jié)果。對(duì)結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，如能量變化、接觸力變化等。結(jié)果后處理與可視化結(jié)果后處理與可視化根據(jù)需要，輸出報(bào)告或圖表?？梢暬褂肏yperView等可視化工具，對(duì)碰撞過程進(jìn)行動(dòng)畫演示。通過顏色映射、等值線等方式，直觀地展示結(jié)果數(shù)據(jù)。結(jié)合其他軟件（如MATLAB、Python等），進(jìn)行更高級(jí)的數(shù)據(jù)分析和可視化處理。結(jié)果后處理與可視化07優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)應(yīng)用Chapter通過數(shù)學(xué)方法尋找設(shè)計(jì)變量的最優(yōu)組合，使得目標(biāo)函數(shù)達(dá)到最小值或最大值。優(yōu)化設(shè)計(jì)的定義根據(jù)設(shè)計(jì)變量的類型，優(yōu)化設(shè)計(jì)可分為尺寸優(yōu)化、形狀優(yōu)化和拓?fù)鋬?yōu)化等。優(yōu)化設(shè)計(jì)的分類提高產(chǎn)品性能、降低成本、縮短研發(fā)周期等。優(yōu)化設(shè)計(jì)的重要性優(yōu)化設(shè)計(jì)概述尺寸優(yōu)化的定義通過改變結(jié)構(gòu)的尺寸參數(shù)，使得結(jié)構(gòu)在滿足約束條件的前提下達(dá)到最優(yōu)性能。尺寸優(yōu)化的應(yīng)用汽車車身結(jié)構(gòu)優(yōu)化、航空航天器結(jié)構(gòu)輕量化設(shè)計(jì)等。尺寸優(yōu)化的流程建立參數(shù)化模型、定義設(shè)計(jì)變量、設(shè)置約束條件、選擇優(yōu)化算法、進(jìn)行優(yōu)化計(jì)算。尺寸優(yōu)化方法形狀優(yōu)化的定義通過改變結(jié)構(gòu)的形狀，使得結(jié)構(gòu)在滿足約束條件的前提下達(dá)到最優(yōu)性能。形狀優(yōu)化的應(yīng)用飛機(jī)機(jī)翼氣動(dòng)外形優(yōu)化、建筑結(jié)構(gòu)抗震性能提升等。形狀