hyperworks分析介绍
更新时间:2024-04-17 21:46:01 阅读量: 综合文库 文档下载
HyperWorks提供OptiStruct是以有限元为基础的结构优化设计工具。
有限元法的基本思想可概括为(先分后合)或(化整为零又积零为整),也就是说:“先将连续的求解域离散为有限个单元体,使其只在有限个指定的节点上相互连结;然后对每个单元体选择一个比较简单的函数,近似表达单元节点的平衡方程组:再把所有单元的方程集成为整个结构力学特性的整体代数方程组;最后引入边界条件求解代数方程组而获得数值解,如结构的应力分布和位移分布等。
HyperWorks有限元分析的主要步骤:
导入文件——设置模版——几何清理——建立材料卡片——建立几何及单元集———划分单元——单元检查与优化——建立载荷集——施加载荷——建立载荷工况——设置计算参数——输出有限元文件————利用Optistruct/Analysis求解器球求解——HyperMesh或HyperView后处理。
(1)前处理其任务是包括:
a建立分析结构的几何模型。对于几何结构复杂的结构,可以直接读取CAD软件的相关格式。
b根据分析对象和目的,确定有限元网格划分方案(但愿类型、单元的密度和数量)和装配方案(连接关系和位置),建立有限元分析的计算模型。
(2)计算:是形成总刚度方程并通约束处理后求解大型联立线性方程组,最终得到节点位移的过程。
(3)后处理:是对计算机输出的结果(包括各种应力、位移或振型等)进行必要的处理并按照一定的方式(如等应力线、变形图、振型图等)显示打印出来,以便对分析的对象的性能或设计的合理性进行分析。评估,从而做出相应的改进或优化。
注意:在HyperWorks中求解时可以根据分析的对象的要求选择不同的求解器,一般的分析问题可以用Analysis或Optistruct求解,优化问题则必须使用Optistruct求解器来完成,后处理可以直接用Hypermesh的后处理器功能,也可以选用Hyperiew。
HyperWorks有限元分析的主要内容
一、如何导入文件
HyperWorks的几何模型一般多从Pro/E、UG、CATIA等CAD软件中导入。 (1)UG可导入*.prt文件,但UG需要先安装转换器接合。
(2)CATIA可导入CATIA V4的*.model 文件,导入CATIA V5文件时需要CATIA V5的许可(license)。
(3)Pro/E 可导入*.igs或*.iges文件。 (4)STEP 可导入*.stp文件。
二、几何清理
在对导入的CAD模型进行有限元分析(FEA)时,要考虑有限元分析对几何模型的要求与CAD的不同,FEA只需要简化的几何模型,因此需要对模型部件的一些信息进行简化,以便于网格划分和分析,此外模型的一些几何信息在导入时可能会出错,如导入曲面数据时可能会存在缝隙、重叠、边界错位等缺陷,导致单元质量不高,求解精度差。就要通过几何清理消除错位和小孔,压缩相邻曲面之间的边界,改正模型在导出的错误,消除不必要的细节,产生一个简单的部件模型,以便网格划分和分析,确保网格间的正确连接,获得满意的网格样式和质量,从而提高整个网格划分的速度和质量,提高计算精度。
在Hypermesh中进行几何清理主要有以下几个方面的内容:
(1)导入CAD模型并修复其几何数据,即拓扑修复(Topology Repair)。 (2)抽取中面(Mid-Surfaces)。
(3)简化模型的几何细节(Defeaturing)。
(4)改善几何模型的拓扑关系,以获得高质量的网格,即拓扑改进(Topology Refinement)。
三、网格的划分方法
四面体网格的划分:
Volume Tetra Mesher和Standard Tetra Mesher 五、六面体网格划分的基本方法: Elem offset SPIN LINEAR SOLID SOLID MESH DRAG LINE DRAG
PROJECT TOOL---PROJECT
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