HyperMesh網(wǎng)格劃分
2016-10-18 by:CAE仿真在線 來(lái)源:互聯(lián)網(wǎng)
了解和學(xué)習(xí)一個(gè)新的CAE系統(tǒng),如HyperWorks,與學(xué)習(xí)其它技能或語(yǔ)言一樣,需要我們提出類似的問(wèn)題,如:
1)、從哪里開(kāi)始學(xué)?
2)、該怎樣規(guī)劃才是最佳學(xué)習(xí)方式?
3)、什么時(shí)候?qū)W最佳?
然而,要想學(xué)好一個(gè)CAE系統(tǒng),前提是我們需要掌握一定的數(shù)值算法、矩陣論等數(shù)理學(xué)知識(shí),精通相關(guān)行業(yè)領(lǐng)域的專業(yè)理論知識(shí),更為重要是具有一定的有限元理論的功底。
一、小碩向?qū)W者推薦一本有限元的書籍
根據(jù)小碩在研究生期間所學(xué)的經(jīng)驗(yàn),向大家推薦一本有限元理論的書籍,是Nitin S.Gokhale和他的團(tuán)隊(duì)所編著,書名為《Practical Finite Element Analysis(From finite to infinite)》,全英文的教材,最好能看個(gè)一遍以上。小碩看過(guò)一部分相關(guān)知識(shí),覺(jué)得寫的蠻不錯(cuò)的,只是因?yàn)檎n題原因而沒(méi)全部看完。
工程中很多計(jì)算求解都以相關(guān)理論為依據(jù)的,而學(xué)習(xí)好有限元理論對(duì)于搞CAE仿真研究是相當(dāng)重要的。
二、HyperMesh中薄壁件結(jié)構(gòu)的網(wǎng)格劃分
小碩根據(jù)自身的CAE經(jīng)驗(yàn),對(duì)于薄壁件結(jié)構(gòu)在HyperMesh中的網(wǎng)格劃分做一個(gè)簡(jiǎn)單的步驟介紹。因薄壁件在長(zhǎng)寬尺寸遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于厚度方向的尺寸,根據(jù)有限元理論可知,在最小尺寸方向至少需要有三層網(wǎng)格。若單元尺寸設(shè)置很小,滿足厚度方向至少有三層網(wǎng)格,這會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的單元數(shù)偏多,影響計(jì)算效率和精度,浪費(fèi)計(jì)算機(jī)資源。
1、薄壁件的中面抽取
這樣,我們需要用到中面技術(shù),在HyperWorks中有專門的中面抽取模塊,如下:
對(duì)于中面抽取,它是用板殼單元來(lái)精確描述幾何形狀,即厚度信息是通過(guò)數(shù)學(xué)上來(lái)定義的,而不是通過(guò)幾何外形來(lái)描述,并將網(wǎng)格放置在幾何的中面上。
Midsurface面板用于提取幾何實(shí)體的中面來(lái)代之,并可對(duì)中面進(jìn)行有限元網(wǎng)格代替幾何實(shí)體。同時(shí),可在屬性中賦予相應(yīng)的厚度來(lái)代替幾何實(shí)體的有限元網(wǎng)格。
2、HyperMesh的網(wǎng)格劃分
當(dāng)對(duì)薄壁件中面抽取后,一般想對(duì)中面進(jìn)行幾何修復(fù),然后對(duì)它完成有限元網(wǎng)格的劃分,可簡(jiǎn)單分為以下幾步:
1)、中面抽取完后進(jìn)行幾何修復(fù);
2)、根據(jù)結(jié)構(gòu)的尺寸確定網(wǎng)格的單元尺寸;
3)、
三、小碩以前做過(guò)的例子
1、先設(shè)置單元的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)
以上網(wǎng)格基本尺寸是5.
若基本尺寸為8 min size=5max size=12
基本尺寸為10 min size=5 max size=15
Jacobian=0.6 0.7
其他尺寸可做改動(dòng) 僅供參考
注:這些單元質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)可根據(jù)用戶的不同需求而設(shè)置!
2、怎么抽取中面?
該模型因厚度不一,中面比較難連接。單元質(zhì)量要求:殼單元,網(wǎng)格尺寸為2.5mm,翹曲20,skewness為45,角度三角形為20-120,四邊形為35-135,雅克比0.6。
由于模型的厚度不一,抽中面難以連接,所以把模型分成幾塊,然后分別抽中面:
3、幾何修復(fù)操作
4、殼單元網(wǎng)格劃分
根據(jù)分段抽取的中面,分別劃分網(wǎng)格,調(diào)整網(wǎng)格質(zhì)量,然后再把各個(gè)分塊連接起來(lái)。
5、網(wǎng)格質(zhì)量檢查并對(duì)不合格網(wǎng)格重劃分
6、最終的結(jié)果并賦予其材料屬性
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