ABAQUS與HyperMesh系列（一）——基礎(chǔ)建模

2016-11-04  by:CAE仿真在線  來(lái)源:互聯(lián)網(wǎng)

小胖一直覺(jué)得有強(qiáng)迫傾向的人不適合做有限元分析。有限元這個(gè)大坑對(duì)于完美主義者來(lái)說(shuō)是一個(gè)萬(wàn)劫不復(fù)的深淵。為啥這么說(shuō)呢?舉個(gè)荔枝,各位寶寶就明白了。

一定的剖分后生成的網(wǎng)格

完全自由化生成的網(wǎng)格,怎么看都不像親生的,盡管它的網(wǎng)格質(zhì)量并不見(jiàn)得比規(guī)則的網(wǎng)格差。估計(jì)完美主義者看到后邊這個(gè)網(wǎng)格要炸毛了。

過(guò)于追求完美,必然會(huì)將大量的時(shí)間浪費(fèi)到有限元的前處理上。但如果網(wǎng)格質(zhì)量不好,不僅看起來(lái)不好看,很多情況下更會(huì)對(duì)分析精度造成影響。好難辦。一般我們碰到問(wèn)題有兩種方式解決:一個(gè)是退回到以前好走的路;一個(gè)是決不妥協(xié),想辦法克服。這個(gè)問(wèn)題的選擇是見(jiàn)仁見(jiàn)智的事情,要綜合考慮性?xún)r(jià)比了。但很多情況下,小胖傾向于后者。因?yàn)橛械氖虑槭翘颖懿涣说摹?/span>

好在網(wǎng)格處理方面,我們有HyperMesh。Altair是美國(guó)公司,也是個(gè)業(yè)內(nèi)巨牛了。其實(shí)人家不光有網(wǎng)格處理,人家是一款綜合性的CAE軟件好伐。不過(guò)對(duì)小胖來(lái)說(shuō),也就只用到網(wǎng)格的生成功能了。話說(shuō)軟件的選取和組合使用也是一個(gè)見(jiàn)仁見(jiàn)智的事情,各位感覺(jué)順手是最重要的,小胖只是為大家提供一個(gè)可供選擇的方案。

在生成復(fù)雜點(diǎn)的網(wǎng)格方面,小胖的工作順序是ABAQUS/CAE -> HyperMesh -> ABAQUS/CAE -> ABAQUS/Standard。也就是在CAE里面生成模型的幾何,然后導(dǎo)出中間格式的文件,再用HyperMesh導(dǎo)入進(jìn)行網(wǎng)格劃分,完后導(dǎo)出各部件的網(wǎng)格inp,再導(dǎo)入ABAQUS進(jìn)行組裝和后續(xù)的前處理工作,最后計(jì)算。很多寶寶不喜歡這種方式,采用AutoCAD生成三維幾何文件,或者Catia、Solidworks等等,都可以。只不過(guò)ABAQUS可生成的三維實(shí)體已經(jīng)足夠我用了,沒(méi)有必要再去別的軟件中生成。

今天先來(lái)演示一下上邊這個(gè)過(guò)程。有這么一個(gè)CAD圖

需要把它導(dǎo)出為iges文件。然后,我們?cè)贏BAQUS里這樣導(dǎo)入

選擇剛才另存為的iges文件即可。然后我們新建一個(gè)三維實(shí)體部件

拉伸0.1長(zhǎng)度,就生成了上邊那個(gè)三維實(shí)體。我們先來(lái)看看ABAQUS里的網(wǎng)格生成情況

其實(shí)還不錯(cuò)啦,多剖分幾次,也能生成好看的網(wǎng)格,主要是幾何比較簡(jiǎn)單。

我們現(xiàn)在看看如何在HyperMesh中畫(huà)一下。先導(dǎo)出幾何文件,我們還是采用iges格式。

然后我們打開(kāi)hm,導(dǎo)入幾何。

然后我們調(diào)整一下顯示模式,采用mappable,然后渲染一下面。

如果顯示為半透明,那么說(shuō)明這個(gè)實(shí)體可以直接生成三維網(wǎng)格,如果是不透明的橘紅色,那么說(shuō)明還需要剖分,或者用二維網(wǎng)格拉伸等方法生成三維網(wǎng)格。

我們先看下三維自動(dòng)生成的效果,按照下圖找到三維實(shí)體網(wǎng)格面板。

選好要畫(huà)的實(shí)體以及前后source surfaces,設(shè)定好單元大小即可,如下圖

小胖更喜歡二維拉伸成三維網(wǎng)格。首先我們?cè)趯?shí)體的前或后表面上生成二維網(wǎng)格,然后沿縱向拉伸即可。

上圖中箭頭所示位置的網(wǎng)格密度可調(diào),鼠標(biāo)左鍵點(diǎn)數(shù)字增加,右鍵減小。調(diào)整以后生成下面的網(wǎng)格

還是不好看。我們做下輔助線,調(diào)整一下

還是不夠好看。進(jìn)一步做輔助線

按照上面的方法,生成規(guī)則的二維網(wǎng)格

然后我們進(jìn)行三維拉伸

OK。我們導(dǎo)出inp文件。在導(dǎo)出之前,寶寶們要養(yǎng)成檢查清除多余的點(diǎn)的習(xí)慣,因?yàn)楫?huà)網(wǎng)格過(guò)程中會(huì)有很多臨時(shí)點(diǎn),這些點(diǎn)都要?jiǎng)h除,在下邊圖中的面板進(jìn)行,可以全選所有的點(diǎn)clear。

然后我們導(dǎo)出模型

導(dǎo)出以后,我們可以用ABAQUS/CAE進(jìn)行導(dǎo)入

后邊的事情,小胖后邊再說(shuō)。下次我爭(zhēng)取上一個(gè)工程實(shí)例,用HM的。

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