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Hypermesh基础教程

目录

软件介绍与安装

网格划分技术

材料属性与边界条件设置

结构分析基础

优化设计技术

前后处理技术

01

软件介绍与安装

Chapter

强大的有限元前处理器

Hypermesh是一款功能强大的有限元前处理器，支持多种求解器和CAD数据格式，提供全面的几何清理、网格划分、材料属性定义等功能。

广泛的应用领域

Hypermesh在汽车、航空航天、电子、船舶、建筑等领域有着广泛的应用，是工程师和研究人员进行有限元分析的重要工具。

高效的性能表现

Hypermesh具有优秀的计算性能和内存管理能力，能够处理大规模的模型和复杂的分析任务，提高分析效率。

安装步骤

首先下载Hypermesh安装包，然后按照安装向导的提示进行安装，选择安装路径和相关组件，最后完成安装。

配置要求

Hypermesh对计算机配置有一定要求，建议使用高性能计算机，并配置足够的内存和硬盘空间。

许可证管理

使用Hypermesh需要获取相应的许可证，按照许可证管理要求进行激活和使用。

在Hypermesh中可以定义各种材料属性，如弹性模量、泊松比、密度等，为后续的有限元分析提供准确的数据支持。

Hypermesh提供强大的几何清理功能，可以对导入的CAD模型进行修复、简化和优化等操作，提高网格质量和分析效率。

Hypermesh的主界面包括菜单栏、工具栏、模型树、属性窗口等部分，提供全面的操作功能和视图管理。

Hypermesh支持多种网格划分方法，包括自动划分、手动划分和映射划分等，可以生成高质量的有限元网格。

几何清理

主界面

网格划分

材料属性定义

02

网格划分技术

Chapter

线单元，用于模拟一维结构，如梁、杆等。

一维网格

面单元，用于模拟二维结构，如壳、板等。

二维网格

体单元，用于模拟三维结构，如实体、装配体等。

三维网格

将几何模型映射到一个规则的网格上，适用于形状简单的结构。

映射网格划分

自由网格划分

扫掠网格划分

根据几何模型的形状自动生成网格，适用于形状复杂的结构。

沿着指定的路径将网格从一个面扫掠到另一个面，适用于具有规则截面的结构。

03

02

01

检查网格的雅可比、翘曲度、长宽比等质量指标，以确保网格满足分析要求。

网格质量检查

对于质量较差的网格，可以通过合并节点、调整节点位置、重新划分等方法进行修复。

网格修复

03

材料属性与边界条件设置

Chapter

03

材料方向定义

对于各向异性材料，需要定义材料的方向，以反映材料在不同方向上的性能差异。

01

材料类型选择

根据模型需求，在Hypermesh中选择适当的材料类型，如弹性、塑性、橡胶等。

02

材料参数设置

输入材料的密度、弹性模量、泊松比、屈服强度等参数，以便准确模拟材料的力学行为。

约束类型

根据模型需求，设置适当的约束类型，如固定约束、位移约束、速度约束等。

约束方向

指定约束的方向，如X、Y、Z方向或旋转方向。

约束位置

在模型中选择需要施加约束的位置，如节点、面或体。

载荷施加方式

根据模型需求，选择适当的载荷施加方式，如集中载荷、分布载荷等。同时，可以设置载荷随时间的变化规律，以模拟动态加载过程。

载荷类型

根据模型需求，选择适当的载荷类型，如力、压力、重力、温度等。

载荷大小和方向

设置载荷的大小和方向，以便准确模拟实际受力情况。

载荷施加位置

在模型中选择需要施加载荷的位置，如节点、面或体。

04

结构分析基础

Chapter

求解与结果查看

了解求解过程及结果查看方法，如应力、位移云图等。

载荷与约束施加

学习如何在模型上施加载荷和约束，如集中力、压力、固定约束等。

材料属性定义

掌握在Hypermesh中定义材料属性的方法，如弹性模量、泊松比等。

静态分析基本概念

了解静态分析的定义、目的和应用场景。

有限元法基础

学习有限元法的基本原理和求解步骤，包括网格划分、边界条件设置等。

了解动力学分析的定义、目的和应用场景。

动力学基本概念

了解随机振动分析的基本概念和方法，如功率谱密度、响应谱等。

随机振动分析

学习结构动力学方程的建立和求解方法。

结构动力学方程

掌握模态分析的基本原理和求解步骤，包括固有频率、振型等。

模态分析

学习瞬态动力学分析的方法和步骤，如时域响应、频域响应等。

瞬态动力学分析

02

01

03

04

05

05

优化设计技术

Chapter

1

2

3

拓扑优化是一种在给定设计空间内寻找最优材料分布的方法，旨在实现特定性能目标下的结构轻量化。

拓扑优化概念

建立模型、定义设计空间、设置边界条件、选择优化算法、进行拓扑优化计算、后处理与优化结果评估。

拓扑优化流程

拓扑优化广泛应用于航空航天、汽车、建筑等领域，如飞机机翼设计、汽车车身结构优化等。

拓扑优化应用

形状优化是通过改变