HyperMesh网格划分
2016-10-18 by:CAE仿真在线 来源:互联网
了解和学习一个新的CAE系统,如HyperWorks,与学习其它技能或语言一样,需要我们提出类似的问题,如:
1)、从哪里开始学?
2)、该怎样规划才是最佳学习方式?
3)、什么时候学最佳?
然而,要想学好一个CAE系统,前提是我们需要掌握一定的数值算法、矩阵论等数理学知识,精通相关行业领域的专业理论知识,更为重要是具有一定的有限元理论的功底。
一、小硕向学者推荐一本有限元的书籍
根据小硕在研究生期间所学的经验,向大家推荐一本有限元理论的书籍,是Nitin S.Gokhale和他的团队所编著,书名为《Practical Finite Element Analysis(From finite to infinite)》,全英文的教材,最好能看个一遍以上。小硕看过一部分相关知识,觉得写的蛮不错的,只是因为课题原因而没全部看完。
工程中很多计算求解都以相关理论为依据的,而学习好有限元理论对于搞CAE仿真研究是相当重要的。
二、HyperMesh中薄壁件结构的网格划分
小硕根据自身的CAE经验,对于薄壁件结构在HyperMesh中的网格划分做一个简单的步骤介绍。因薄壁件在长宽尺寸远远大于厚度方向的尺寸,根据有限元理论可知,在最小尺寸方向至少需要有三层网格。若单元尺寸设置很小,满足厚度方向至少有三层网格,这会导致结构的单元数偏多,影响计算效率和精度,浪费计算机资源。
1、薄壁件的中面抽取
这样,我们需要用到中面技术,在HyperWorks中有专门的中面抽取模块,如下:
对于中面抽取,它是用板壳单元来精确描述几何形状,即厚度信息是通过数学上来定义的,而不是通过几何外形来描述,并将网格放置在几何的中面上。
Midsurface面板用于提取几何实体的中面来代之,并可对中面进行有限元网格代替几何实体。同时,可在属性中赋予相应的厚度来代替几何实体的有限元网格。
2、HyperMesh的网格划分
当对薄壁件中面抽取后,一般想对中面进行几何修复,然后对它完成有限元网格的划分,可简单分为以下几步:
1)、中面抽取完后进行几何修复;
2)、根据结构的尺寸确定网格的单元尺寸;
3)、
三、小硕以前做过的例子
1、先设置单元的质量标准
以上网格基本尺寸是5.
若基本尺寸为8 min size=5max size=12
基本尺寸为10 min size=5 max size=15
Jacobian=0.6 0.7
其他尺寸可做改动 仅供参考
注:这些单元质量标准可根据用户的不同需求而设置!
2、怎么抽取中面?
该模型因厚度不一,中面比较难连接。单元质量要求:壳单元,网格尺寸为2.5mm,翘曲20,skewness为45,角度三角形为20-120,四边形为35-135,雅克比0.6。
由于模型的厚度不一,抽中面难以连接,所以把模型分成几块,然后分别抽中面:
3、几何修复操作
4、壳单元网格划分
根据分段抽取的中面,分别划分网格,调整网格质量,然后再把各个分块连接起来。
5、网格质量检查并对不合格网格重划分
6、最终的结果并赋予其材料属性
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